在台积电、美光等半导体厂投资带动下，台湾半导体材料产业近年蓬勃发展，连续 9 年都是全球最大半导体材料市场。
《财讯》采访发现，在这个新的千亿商机下，有一群台湾的隐形冠军，正靠半导体市场稳稳获利。
今年上半年，台积电新厂推进的速度愈来愈快，这将是台湾半导体材料的大商机。
3 月 6 日，南科 18 厂四期 FAB 栋正式动工，南科 30 公顷的基地，比台北中正纪念堂还大，这里将成为台积电 3 奈米制程的重要据点。5 月 12 日，台积电董事会批准经费将在苗栗竹南设先进封测厂，总投资金额上看新台币 3,000 亿元。5 月 15 日，台积电公告，有意在美国设立 5 奈米新厂，投资金额也上看新台币 3,600 亿元。
台积电董事长刘德音 6 月 9 日在股东会后的记者会透露，会找下游厂商一起赴美，例如制程化学品、特殊气体等高精密材料，让台厂产业可以往新市场发展。台积电还帮协力厂谈好了条件，台积电享有的土地、补助等优惠，上游厂商也会有同样待遇。
只待美国“半导体振兴法案”（CHIPS Act）过关，美国补助款到位，不仅台积电在美国新厂能获利，上游材料厂也能跟着到美国打“大联盟”扩张版图。
▲ 在台积电股东会上，董事长刘德音表示会带供应商赴美，让台湾产业能朝新市场发展。
捍卫良率，上游厂商也赴美
过去，半导体材料被认为是欧美日商的天下，这一次，刘德音说要带台湾材料供应链出国，这揭开了台积电布局多年的秘密：过去几年，台积电不断培养本土供应链，把台积电的 know-how“藏”在材料里；除了用这些材料提升良率，台积电还携手台厂，用台湾供应链共同开发绿色制程，逐步换掉具有毒性的半导体材料，或是回收材料再利用，降低有毒材料用量。
这也就是为什么，台积电到半导体龙头英特尔厂区旁设厂，还要大费周章带台湾供应链过去的原因之一。可以说，少了这些台湾半导体材料公司，台积电也难有这么高的获利，这里面有许多早已是全亚洲知名的公司。
早在 2019 年 1 月台积电发生“光阻液事件”，损失数亿美元后，已意识到先进制程不只靠台积电自己的技术才能完成，半导体材料品质的精进更关键。
2019 年底，台积电品质暨可靠性组织长何军在供应链论坛，以“供应链合作的新纪元”为题演讲。他打出一连串投影片解析，“材料将是摩尔定律的推进者”，当微缩制程将线路愈做愈细，“旧材料已变成新风险”。
如果把线路宽度比喻成马路，过去制造的线路宽度有如大马路，一辆小汽车卡在路中间还不会塞车，但现在制造的线路宽度和过去相比，有如乡间小道，甚至只水沟般大小，同样一辆车会让路线完全堵住，材料过去尚能容忍的“杂质”，就像抛锚的汽车，成了必须严格管控的品质杀手，台积电对半导体材料的品质要求大幅提高。
顶级质谱仪，价格比超跑贵
就连水都要重新检视！台积电用于先进制程，是特殊处理过的超纯水，水中金属离子数量低到几乎不导电，但何军打出一张投影片显示，在电子显微镜下，原本应该平整的晶圆表面附了一颗金属粒子，“水的品质不确定，就意味着风险”。
一位产业人士观察，“以前谈材料的检验标准单位是 PPM（百万分之一），现在是 PPB（十亿分之一），以后会是 PPT（兆分之一）。”为了确定送给台积电的材料符合要求，材料厂还要自掏腰包买最先进的检验设备，关东鑫林云林厂，关东鑫林一口气就买了 5 台高阶电浆质谱仪，每台要价都超过一辆超跑。
而且同一批材料，出厂前厂商自己检验一次，送进台积电之后，还有一组超过 200 人的团队，重新再检验材料；换句话说，要能打进台积电先进制程供应链，不只要有生产技术，检测服务、运送，缺一不可。
如果把台积电比喻成相片冲印店，台积电的工作，就是把 IC 设计公司设计出的电路“冲印”到硅晶圆，再用蚀刻材料“拿掉”不要的部分，再利用沉积材料等各种物质，把电路“加”上去。工研院产业科技国际策略发展所经理张致吉解释，半导体材料大致可分为硅晶圆、光罩、薄膜制程使用气体、蚀刻制程使用气体、制程用洗净药液和干燥药液、研磨垫、研磨液体等部分。
半导体材料的市场每年也稳定成长，张致吉引用《富士经济报告》指出，以蚀刻用材料为例，市场规模 5 年内仍会持续成长。
因为，蚀刻用材料就像一把化学铲子，以前做内存，只要在晶圆上挖 128 层，“现在已经堆叠到 500 层”，人们使用的资料量愈来愈大，相关材料的需求也愈大。
▲ 随着半导体制程愈来愈精密，对材料的要求标准也愈来愈高。（Source：台积电）
商机浮现，默克投资南台湾
关东鑫林科技董事长吕志鹏指出，制程化学品以前可做到 A 材料完全没有损害，B 材料却一口气溶解 10 层、20 层，“现在内存堆叠层数愈来愈高，材料一口气就要吃 30、40 层，却还是要求对旁边的 A 材料一点都不能损害。这种让化学品‘指到哪就吃到哪’的特殊技术，靠的就是材料供应商手上的独门配方。”
20 年前默克一度卖掉电子级化学基础材料，过去几年又重新投资半导体材料事业，就是看到机会。台湾默克董事长谢志宏更透露，在经济部鼓励协助下，默克今年也计划在南台湾投资先进半导体沉积材料，“这些材料不是一车一车卖，而是以公克为单位供应”。
过去多年，台湾一直是全球最大半导体材料市场；光是 2019 年，台湾就采购超过 113 亿美元的半导体材料，台币价值超过 3,300 亿元。在以台积电为龙头的带动下，近年已有愈来愈多的半导体材料外商来台进驻。
站在云林斗六工业区，就能感受到这个趋势。在这里，台日合资的半导体材料厂关东鑫林，2019 年云林 1 厂 2 期工程、云林 2 厂接连完工，总投资金额达台币 100 亿元。全球 3 大光阻液厂之一的日本信越，也在云林设厂生产高阶光阻液，是信越在日本之外的第一个光阻液厂。产品正等著通过台积电认证，从斗六到台南只要近 1 小时的车程，提早卡位南科即将爆发的材料商机。
氟化物领域，台湾跻身前三
目前，各材料领域都有台厂投资，其中以生产制程化学品最多。这类材料多半用于清洗晶圆，把多余物质拿掉。在气体领域，过去几乎都是外商天下，但中美晶投资的台湾特品化学，2019 年也拿到台积电优良供应商。黄光制程里，如光阻液大部分供应商是外商，但永光化学自主研发的光阻液，也开始打入 12 吋半导体厂。
台湾半导体材料厂的实力，已足以出口打国际杯。“上次日韩贸易战，是我们救了三星”，一位业者透露，日本禁止对韩国出口的半导体等级氢氟酸，是重要制程化学品，全世界除了日本，台湾有两家公司有能力生产。
这两家公司，一家叫侨力化工，这家公司没有上市，却是全球氢氟酸产能第 2 大的公司。侨力化工原本是贸易公司，转型自制产品时，想向日本买技术，日本人不愿意技术合作；于是侨力化工便自行研发，从牙膏用的氟化物开始，做到药品级，最终做到最顶尖的半导体级氢氟酸。“氟化物的原料是萤石，全世界中国蕴藏量最大，但中国只能做出工业级氢氟酸，台湾却能做到半导体级。”业者透露。
另一家是台塑旗下的台塑大金，这家公司是 1999 年，由日本大金工业和台塑合资成立，由大金工业提供技术，台塑负责管理，专门生产台湾半导体产业需要的氢氟酸，20 年持续扩厂，电子级氢氟酸产能也已达 2 万 6 千吨，台湾半导体厂几乎都是台塑大金的客户，它们以内销为主，当台湾半导体产业持续扩厂，台塑大金今年也积极扩产。根据台塑年报，台塑 2019 年认列台塑大金获利 1 亿 2 千万元。
这几年，甚至已有部分台湾公司打进更高端的台积电 5 奈米供应链。《财讯》采访得知，广明实业的硫酸、长春石化的双氧水、信纮科的机能水，都已得到认证采用。在 7 奈米部分，溶剂大厂胜一，因为有 3 项材料在台积电 7 奈米制程采用，股价从 2016 年开始翻倍成长。关东鑫林的制程化学品，也是台积电先进制程的要角。
▲ 台积电目前正在南科兴建大型晶圆厂，这里将成 3 奈米制程制造基地。
抢食大饼，老台厂携手外商
此外，有不少本土工业老家族，透过与外商合资，悄悄赚半导体材料的钱。例如南纺旗下的南美特科技，就是化学气相沉积材料的供应商。也有不少本土半导体周边厂商想进一步跨入材料产业，例如厂务设备大厂帆宣，也代理销售半导体材料。中美晶在培养出环球晶之后，现在也大力投资特品化学，转攻半导体用气体。还有不少公司，如新应材，正从面板产业材料切入，想逐步切入半导体封测，甚至半导体材料市场。不过，要打进半导体产业绝非一朝一夕就能达成。例如永光化学为了开发自有半导体光阻技术，投资 23 年时间才完成。
对台湾半导体材料产业的发展，关东鑫林董事长吕志鹏可说是开路先锋。他回忆，他刚进默克时，主要工作就是把欧洲运来的半导体材料，一桶桶运给工研院的客户；后来，这个客户从工研院独立，变成了台积电。
吕志鹏说，当时默克看到台湾半导体产业将进入高速成长期，就和日本关东集团在台湾投资伊默克公司，由于硫酸等半导体材料体积大，重量重，默克改采授权模式，由台厂使用默克的技术在台生产，半导体材料产业因此从制程化学品开始发展。随着竹科崛起，桃园也发展出一个电子化学品的聚落，中华化学、广明实业、永光化学等大厂，都群聚在桃园观音一带。
这些数十年累积的产业知识，中国也觊觎许久。2019 年，刑事局就破获中国江化微电子公司被控来台偷取德国巴斯夫电子材料部门的营业秘密，偷的就是生产半导体级硫酸的技术。
▲ 长春石化创办人林书鸿一手打造的化工王国，让长春成为台积电的关键材料供应商。
培养自有供应链，势在必行
除了提高品质竞争力，环保也是半导体材料开发的新趋势。永光化学总经理陈伟望认为，以前半导体厂与台湾厂商合作，多半是为了降低成本；但是欧盟提出新的环保要求后，半导体厂愈来愈有意愿与台湾厂商合作研发无毒新材料，或是发展回收技术。
台积电也透过与台厂合作，把技术“埋”在材料里，采访中，厂商都避谈台积电使用的化学品确切型号，“放眼全世界半导体产业，有些东西只有台积电在用”，业者透露，台积电使用的材料早已与英特尔、三星不同。站上半导体龙头之后，培养自己的供应链已是台积电必走的路。
现在，全世界都要争夺最先进的半导体制程，是威胁也是机会。台湾有机会在半导体代工之后，再长出另一个千亿元产业。如果台湾半导体材料产业能因此扩大影响力，未来台湾还会再多一座“护国神山”，成为台湾在全球半导体产业的新竞争门槛。
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