半导体行业发展简史（七）——宝岛台湾
“企业及企业家”系列说明
成功的企业都是相似的，从成功企业的发展历程中找共性要素，可以明确在这些成功的必要条件上，自省本身还有哪些差距；欠发展的企业可能各有各的症结点，则可以从大量的田野调查中得到启发。总之，了解更多的企业案例并进行思考总结，对于企业的发展是有帮助的；同样的，了解更多的人物案例并进行思考总结，对于个人的发展也是有帮助的。
台湾地区的集成电路从20世纪70年代的封装环节起步，发展于20世纪80年代末的晶圆代工厂，逐渐成为全球集成电路产业的重要力量。台湾地区的集成电路发展，与其20世纪70年代开始的非营利性质的工业研究院铺垫密切相关。在此之前的1966年，台湾地区在高雄市前镇区设立了高雄出口加工区，这是当时台湾地区的第一个出口加工区，美国通用仪器在此设厂装配晶体管，成为发展的起点。此后，鉴于当时台湾地区低廉的人工成本（不及当时发达国家的10%），美国的德州仪器和艾德蒙、荷兰的飞利浦、日本的日立和三菱均在台湾地区设立了工厂，由此拉开了技术转移带动电子行业代工的序幕。在1969年参观韩国科学技术研究院后，台湾当局从韩国聘请美国韩裔研究人员回国创业的经验中获得启发，于1973年将当时几家石化类研究所整合成为“台湾工业技术研究院”（简称“工研院”）。20世纪70年代，工研院看到当时台湾并无电子产业的研究基础，便于1974年成立了电子工业研究中心，并在1975年推出了“积体电路示范工厂设置计划”（“积体电路”即为通常所称的集成电路）。在计划实施过程中，在曾任美国无线电公司微波研究室主任潘文渊的推动下，工研院从RCA公司购买了专利技术后，同时向美国IMR公司购买掩膜制版，建设生产线，并改造升级再转让技术，以推动行业进步。期间，工研院还组织40多名留学人员到RCA公司培训，后来的联发科董事长和联发科创始人蔡明介、前世界先进董事长章青驹、创惟科技董事长王国肇、华邦电子创办人杨丁元，都在其中。1977年10月29日，工研院的3英寸晶圆中试生产线落成，采用7微米CMOS制造工艺。在台湾地区的集成电路发展中，被誉为经济奇迹的重要推手李国鼎，是业界公认的标志性人物。李国鼎1910年出生于南京，1926年进入东南大学学习物理学，后赴英国剑桥大学留学，1937年抗日战争全面爆发后辍学回国。20世纪60年代至70年代，李国鼎在台湾当局经济部门担任主要负责人，草拟过投资奖励条例，推动过出口加工区，并力推建立新竹开发区。1976年开始，李国鼎支持多所大学研制半导体各阶段的技术。1978年，李国鼎赴美招揽外籍专家学者作顾问，同时开始制定政策吸引人才回到台湾地区。1979年，李国鼎推动成立财团法人资讯工业策进会，随后实施了信息技术人才推广教育计划，以普及先进的信息技术知识和软件研发。李国鼎等人考察美国后，认为信息将成为未来社会发展的重要资源，台湾地区适合电子信息产业的发展。“从工业产品的特点来看，将来发展的趋势可以大体上描述如下：原料工业趋向于能源密集型；系统设备和部件工业趋向于技术密集型；最终产品工业趋向于脑力密集型。由于台湾缺乏原料和能源，所以必须利用它的脑力资源来发展非能源密集型工业。微电子技术及其相关工业的发展就属于这一类。”这是李国鼎的看法。由此，台湾地区的集成电路行业起步。与李国鼎一起推动的，还有时任台湾当局行政部门的负责人孙运璇。孙运璇曾于1973年推动台湾地区仿效韩国的“科技研究院”，成立以当局资金为主的工业技术研究院，突破已有的限制高薪聘请留学人员，从事产业技术的研究和开发。后来，孙运璇又推动了美国无线电公司向台湾地区的集成电路技术转移，与李国鼎共同促进了新竹科学工业园区的成立。新竹科学工业园于1976年便开始筹建，1980年底正式成立，主要位于新竹市东区与新竹县宝山乡，与中部科学工业园区、南部科学工业园区构成台湾地区的“西部科技走廊”。在筹建期内，全球范围的金融危机、粮食危机与石油危机使台湾地区的出口导向型经济体经济大受冲击，转型升级迫在眉睫。在调整过程中，台湾地区遵循“二高二低二大”（技术密集度高、附加价值高，能源密集度低、污染低，关联度大、市场潜力大）的原则，选择机械工业和信息产业作为重点工业，并将科技园区作为落实重点工业的发展措施之一，而新竹科学工业园区则成为从“出口导向”向“科技导向”转型的节点加以布局。1979年，工研院电子中心升级成为电子工业研究所，开始了筹建商业公司的步伐。不过，在筹建联华电子公司的过程中，其所邀请的声宝、大同、东元、裕隆等民营企业并不积极。1980年，联华电子成立后，进驻新成立的新竹科学园区，从美国引进4英寸晶圆生产线，此后几年内联华电子的项目进展顺利，而工研院也将新开发的3.5微米CMOS制造工艺转让给联华电子。在联华电子的带动下，一批民营企业进军电子行业，同时也有一批海外留学人员回归创业—例如曾在仙童半导体工作过的陈正宇，在将16KB/64KB SRAM技术转让给韩国现代电子后，回到台湾创办了茂矽电子。同时，在日本超大规模集成电路计划的成功经验启示下，台湾当局经济部门于1983年启动了“电子工业研究发展第三期计划”，计划目标是1988年前将工艺提升至1.25微米。在计划实施过程中，工研院借鉴三星在硅谷设立合资企业的做法，于1984年并购了硅谷的亚瑞科技。新竹园区起步后，李国鼎多次前往硅谷招揽人才，仅1983年5月就在硅谷约见了约2000多名华裔科学家与工程师，邀请他们到台湾地区发展。同时，他还推动了《创业投资事业管理规则》和《创业投资事业推动方案》，以促进创业投资的发展。1985年，时任工业研究院院长徐贤修找到张忠谋后，张忠谋答应了邀请，出任工研院院长。1985年，在韩日芯片公司激烈竞争的同时，最早进入美国大型公司最高管理层的华人、德州仪器的张忠谋博士回到中国台湾地区，并于1987年创办了全球第一家专业代工生产芯片的台积电。1997年，同样从德州仪器回到中国台湾的张汝京，创办了世大积体电路制造公司（简称世大）。台积电和世大均专注于垂直分工链条中的晶圆代工业务，以其为代表的中国台湾企业在国际集成电路行业竞争中已经站稳了脚跟。2000年，世大的股东中华世大，将世大出售给台积电，张汝京离职。在此之前的1999年，川西刚被提名为世大的董事长，后来张汝京在创办中芯国际时又出任中芯国际独立董事。张忠谋出任工研院院长后，针对当时台湾地区缺少晶圆工厂的困境，推动了晶圆代工厂的发展。从1987年全球首家专业晶圆代工厂台积电发展开始，一批中小企业走上了专业代工的道路。1995年，垂直一体化制造商(IDM)联电公司也进行转型，进军专业的晶圆代工，以晶圆代工为支柱的垂直分工产业链不断发展。在台湾地区集成电路企业展露锋芒的进程中，新竹科学工业园（简称新竹园区）逐步形成了覆盖芯片设计、掩膜制板、芯片制作、封装、测试等环节在内的产业集群，例如在设计环节衍生了茂矽、矽统、威盛等企业。在张忠谋出任工研院院长的同时，新竹科学工业园的基建工程基本完成，但是新竹科学工业园仍然是以大学科技园为主，品牌影响力有限，企业入驻数量增长缓慢。在接下来的5年，园区实施“科技生根、市场拓展”战略，在全面规划的同时与硅谷形成了良好的互动，并从美国大规模地引进人才、技术和项目，企业数量快速增长。此后，集成电路的垂直分工在台湾地区发端，园区创新创业的环境得到了极大改善，民间投资大批渗入，园区影响力日渐增加，各种跨国联盟已从“引进来”到逐步“走出去”。可以说，新竹科学工业园是台湾地区以关键组件或模块、外围设备等为切入点，向垂直分工转型，再向自主创新和自有品牌建设的转型缩影。新竹科学工业园的晶圆代工厂模式发展后，台湾地区于1990年启动了“次微米制程技术发展五年计划”，以发展8英寸晶圆、0.5微米工艺技术，计划发展过程中一批留学人员归来，为技术发展贡献了力量。1994年，为落实次微米计划的研发成果，由台积电占30%股份，华新丽华、矽统、远东纺织等13家公司参股的世界先进积体电路股份有限公司在新竹园区组建，并建设了台湾地区第一座8英寸晶圆厂。世界先进积体电路公司的主要产品为动态存储芯片，但是在激烈的竞争面前多年亏损，被迫退出行业竞争，最后在台积电主导下转型成为晶圆代工厂。同样在1994年，精英（力捷）电脑的董事长黃崇仁在获得日本三菱电机的技术授权后，在新竹园区成立了力晶半导体。不过，力晶技术储备有限，再加上资金链未能跟上，出现了严重亏损。后来，世界先进向力晶注资，成为力晶的最大股东，而力晶也自此向晶圆代工转型。21世纪以来，园区的土地、水电、劳动力成本、环保、效能等各方面已经承受了巨大的压力，因而新竹园区开始了从制造为主向研发创新主导的转型，但是并未达到理想的效果。在2008年全球金融危机中，内存价格暴跌，新竹园区的力晶、茂德等出现了巨额亏损。回顾新竹园区乃至整个台湾地区的动态随机存储器业务发展历程，可以发现没有核心技术研发能力、依赖欧美日的技术授权，使其失去了发展的根本驱动力。这种技术局限，不仅表现在产品设计上，也表现在其生产线所需的设计研发上，因而一旦遭遇订单萎缩或是价格下跌，这些通过技术授权和设备引进扩充产能的“快进快出”企业便立刻陷入了困境。台积电TSMC1987年，在时任台湾工业研究院院长张忠谋的积极推动下，中国台湾地区的电子所原有的超大规模集成电路实验工厂改造成为商业化运营的集成电路制造公司，晶圆代工厂模式由此开启。起初，欧美认为晶圆代工厂模式不可行，然而后来台积电、联电公司整合全球产能证明了晶圆代工厂模式的可行性：晶圆制造厂只做晶圆代工、不出售芯片、严格保护客户隐私，从而消除了知识产权顾虑。在晶圆代工厂模式中，加工商自身不从事设计，接受其他设计公司委托制造，使集成电路设计者得以从高投入中解放出来。与之相对应的是，无晶圆厂的设计公司专门从事集成电路设计、不从事生产且无半导体厂房的公司。台积电已然成为垂直分工模式中晶圆代工厂的杰出代表，然而联电的规模曾经比台积电还大。联电成立于1980年，是中国台湾地区的第一家半导体公司，拥有联电、联诚、联瑞、联嘉及合泰半导体等，是全球晶圆代工厂的重要力量。如果从技术上看，1993年至1997年间联电的专利数量约为台积电的两倍、台湾工业研究院的3倍，而其高介电系数/金属闸极、低电介值、浸润式微影术与混合信号/RFCMOS技术等为行业内公认的先进技术。然而，到了2016年，台积电与联电的营收分别为294.88亿美元和45.82亿美元，市场占有率分别约为59%和9%。台积电与联电拉开差距，从2001年前后开始。当时，台积电聘请胡正明出任首席技术官，完成了在鳍型晶体管(FinFET)等方面的技术积累。同时，这一时期又恰逢从8英寸向12英寸转型，台积电抓住机会不遗余力地投资建设12英寸工厂，在竞争中初步占据了主动。也正是由于12英寸工厂固定投资成本极高，因而原先很多的垂直一体化芯片制造商没有足够资金投资，使得台积电抓住了“行业断层”的机会，逐渐成为晶圆代工行业的龙头企业。2009年，时值28纳米芯片制造技术节点发展的契机，台积电加大投资全力投入，再次赢得竞争主动。面对28纳米芯片制造带来的技术优势，客户趋之若鹜，台积电顺势抢占了三星原先独占的苹果订单。2010年，苹果考察台积电后，将iPhone和iPad芯片订单全部下给台积电，台积电则投资90亿美元建厂，11个月后即成功量产。后来，台积电在10纳米节点中再次领先，高通、苹果、华为等世界级企业都是台积电的大客户。纵观台积电从创立到2017年的发展历程，可以发现三次大规模的晶圆厂扩张期：最早，台积电在1995年至2000年间以几乎每年建一个新厂的速度扩建了6个厂房；其后，在2004年和2005年期间扩建了4个工厂；2015年前后，大力扩张300毫米晶圆厂，而台积电采用16纳米节点的南京工厂也在该时期建设。每次扩张，都为台积电扩大市场份额提供了有利条件。
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