李易安

記者/譯者

從地圖看台積電的擴張史:全球化晶圓代工的昨日、今日與未來

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對於台灣來說,台積電、以及整個台灣的半導體產業,提供的到底是機遇、還是危機呢?如果眼下中美角力的局勢不變,歐美日或許也會持續希望分散先進晶圓的廠房位置,但這樣一來,會不會讓台灣少了一座「護國神山」呢?

《端傳媒》的頁面今日上線了!因為是難得免費閱讀的報導,也是端傳媒嘗試的第一個地圖特製頁面,所以立刻就想和馬特市的各位分享:https://theinitium.com/article/20210915-project-taiwan-tsmc-semiconductor-history/

這個頁面,從構想、籌備、到製作,前後一共花了半年左右的時間;之所以會想以地圖呈現台積電的擴張史,除了我自己對地圖的熱愛之外,當然也是因為自從美中貿易戰、供應鏈重組、疫情推升晶片需求,以及拜登提出要提升晶片自產率開始,台積電就一直是各方關注的焦點。

把晶片看成「基礎設施」的拜登,到底能不能提高美國先進晶片的產能呢?

半導體對我而言,不論作為產業、或是作為一種技術,原本都不是我非常關注的題目,但我在搜集資料的時候,卻也開始體會到了這個主題的趣味:

台積電的擴張史,確實深深地嵌入了台灣的經濟發展史,以及從冷戰末期至今的國際地緣政治、和全球的產業分工模式,因此這邊也簡單跟大家做個導覽,順便提幾個我覺得特別有趣的看點。

比方說,台積電的廠號,基本上是由舊到新遞增的,然而台積電今日最小的廠號只有 2 廠,卻沒有 1 廠。

我在查了資料之後才知道,原來台積電起初是工研院技術移轉的衍生公司(Spin-off),所以他們的第一個廠房,居然是跟工研院租來的一個小廠房,而且已經在 2002 年歸還給工研院了,而這也就是因為你今天在台積電網站上,看不到「1 廠」的原因。

更重要的是,台積電「起家厝」位在工研院裡面這件事,也反映了一個很重要的史實:台灣半導體產業在 1980 年代的發展初期,政府確實扮演了積極介入、推動的角色。

台積電的「起家厝」,今日已經歸還給工研院。

除此之外,做完這個專題之後,我覺得有兩個張力特別有意思(雖然可能不是非常直觀),而且都和空間有關:一個的尺度比較小,和台灣科技產業的空間擴張有關;另一個的尺度則比較大,和全球產業分工的空間分佈有關。

首先,台積電從 1987 年創立初期,一直到 1994 年股票上市、開始積極擴張為止,基本上是「跟著竹科擴張」──台積電的 2 廠,其實就位在竹科的第 1 期園區範圍裡,接下來的 3 廠、7 廠,則落在竹科的第 2 期範圍裡;等到台積電站穩腳跟之後,興建的第一個超大型廠房 12 廠,則位在竹科的第 3 期範圍裡。

然而竹科的擴張,在第 3 期就遇到了瓶頸──不只用地愈來愈少,徵收擴張計畫也受到地方居民更強烈的抵抗,就連第 3 期最後也只完成了一半,也因此竹科後來也才會把「第 4 期」遷移到今日的竹南、銅鑼。

然而台積電卻彷彿是個異數,至今仍能打破竹科擴張困難的局面,不斷「帶著竹科擴張」。

比方說,今日 12 廠的南側,儘管最初不是竹科第 3 期的範圍,後來又興建了好幾個台積電的廠房(就是所謂的「園區三五路」,基本上是為了台積電而設的區域);到了這幾年,台積電甚至還將最先進的 2 奈米製程移回新竹,在竹科邊緣繼續徵收用地,設立新的「寶山基地」。

換句話說,雖然竹科今日已經飽和、用地取得也非常困難,但台積電就是有辦法繼續推著竹科擴張,而這種「台積電跟著竹科擴張」,變成「台積電帶著竹科擴張」的現象,除了反映出台積電的發展過程之外,也再次證明了台積電的重要性。

台積電的 2 廠位於竹科園區第一期,3、7 廠位於第二期,12 廠位於第三期;至於 12 廠其他期的廠房,則分別落在「園區三五路」、「寶山擴建」兩個地區,都是近期竹科專為台積電而擴張的罕見例子。(圖片來源:竹科管理局)
台積電的超大晶圓廠 12 場,就是「台積電拉著竹科擴張」的例子之一,原本只有 P1/2 是竹科三期的範圍,P4-7 則是「園區三五路」,而 P8、9 則是「寶山基地」,後兩者都是專為台積電而設的。

另一個有趣的張力,則是全球晶圓代工的「全球化模式」,已經隨著地緣政治的動盪而出現了變化。

從初期至今,台積電基本上都將廠房設在台灣,偶爾才會因應客戶需求,在海外設廠──如果扣掉在新加坡的合資廠,台積電至今在海外也只有在中、美兩國有設廠而已,而且依然會把最先進的製程、廠房、研發中心留在台灣。

事實上,台積電這種「全球接單,台灣製造」的模式,倚靠的就是冷戰過後「全球化年代」帶來的分工模式,卻也讓先進晶圓的產地愈來愈集中。

然而美中角力加劇之後,以美國為首的工業國家,也開始意識到一件事:過度將先進晶圓產能集中在台灣、韓國,確實在地緣政治上存在著高度的風險。

與此同時,美國也開始提出「供應鏈重組」的議題,讓原本「全球化局面」中的產業分工模式開始出現裂痕,甚至開啟「新冷戰」的態勢,也加大了台積電不得不到美國,甚至德國、日本設廠的壓力,因而改變了原本廠房集中在台灣的模式。

換句話說,過去台積電能誕生、能茁壯,一部份原因,就是搭上了「全球化」的順風車,也因而將大部分的先進製程都留在一地(台灣);等到「全球化」出現裂縫、「新冷戰」浮上檯面之後,台積電卻反而不得不讓設廠的地點變得更加多元。

這個「全球化-集中一地 v.s. 新冷戰-場址分散」的空間張力,也是我覺得台積電案例最有趣的地方之一。

究竟,對於在國際局勢中艱難前行的台灣來說,台積電、以及整個台灣的半導體產業,提供的到底是機遇、還是危機呢?如果眼下中美角力的局勢不變,歐美日或許也會持續希望分散先進晶圓的廠房位置,但這樣一來,會不會也讓台灣少了一座「護國神山」呢?

這個問題我不知道答案,但至少從張忠謀、以及台積電董事長劉德音的發言來看,他們對於近期「重塑產業鍊」的浪潮,似乎是有些不以為然的。

非常感謝辛苦的瑾燁、Elk,在技術上提供了很多支援,讓這個地圖頁面可以實現;也很感謝熱愛半導體的玟儀,為製程演變、資本支出等數據,進行了艱難的查核工作。還要感謝何編,願意滿足我這個地圖迷的癖好,選擇以地圖方式製作頁面,也為整份專題進行了定錨的工作──很慶幸的是,用地圖來說台積電的故事,我認為確實也補足了一些,以往比較少被人看到的面向。

最後想說的是,我原本期待這個頁面的地圖,會用空照圖來呈現,因為這樣就能看見台積電的廠房,是如何「愈蓋愈大」的,但為了頁面的視覺呈現、也為了更專注敘事主軸,所以後來使用的是白底的地圖。

如果你也是 google earth 的愛好者,這邊也附上我最初用 google earth 做的專案連結,或許可以讓你用比較熟悉的方式,看見台積電的擴張史。

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