周孝邦
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中國限鎵鍺1／中國8月限出口「一石三鳥之計」 爭取談判籌碼次次都見效
美中爭霸戰場來到半導體關鍵材料，中國限制鎵、鍺出口政策在8月1日正式生效，儘管中國對這兩個元素掌握度8成以上，專家與業者一致認為這招短期有效、長期影響有限，「中國意在爭取對手不要再次進逼、爭取談判籌碼」，至於美中科技戰火何時止息？「要等明年美國大選後才會明朗。」中國藉稀有元素或稀土爭取國際經貿情勢轉圜的作法，有前例可循，且國際次次都買單。中國對微量金屬及稀土的市占率有5成以上，中國「北方稀土」網站首頁跳出「中東石油，中國稀土」大字，足見大陸對手握關鍵材料籌碼的自信。2010年中日爆發釣魚台主權爭議，2017年起的美中貿易戰，中國祭出稀土配額限制或提高出口關稅，導致稀土價格震盪，令國際態度軟化。這次美中半導體大戰中，由於中國須自荷蘭、日本進口半導體先進製程所需設備，美國遂攜手荷、日共同圍堵中國矽晶圓發展、今年1月達成半導體設備出口管制協議，如今中國也開始反制，其商務部、海關總署8月1日起正式對鎵、鍺相關物項實施出口管制。鎵、鍺在元素週期表是三五族「非鐵金屬」，是稀有金屬元素、還稱不上稀土，但引發國際聯想中國會把禁令延伸到稀土。（圖／翻攝北方稀土公司官網、東方IC）前聯電先進技術開發處長、現為科技業顧問周孝邦表示，這次限制的鎵、鍺在元素週期表是三五族「非鐵金屬」，是稀有金屬元素、還稱不上稀土，不過「原物料對半導體製程非常重要，出這招甚至比限機台更兇悍，所以中國選擇用這個來卡脖子」。 「會挑選鎵、鍺，中國經過一定思考」，工研院產業科技國際策略發展所總監楊瑞臨介紹，矽、鍺是第一類半導體所用的材料，鎵則是第二、三、四類「化合物半導體」材料；「第一類半導體主要用於運算，製造邏輯晶片用於電腦手機、HPC甚至AI，就像人的大腦；二、三、四類半導體則用於加速傳導，如人的感官，應用在手機與電信基地台、雷達、衛星等協助功率放大，以及幫助提升能源轉換效率的電力控制系統」。中國對鎵、鍺兩個元素掌握度8成以上，也因化合物半導體製程與供應鏈相較矽晶圓簡單、向歐洲技轉不少技術，中國二、三類化合物半導體發展腳步在世界前段。周孝邦指出，除了稀土與微量金屬原料被中國把持，還有光阻、光阻清洗劑等世界只有日、德、美少數百年大型企業掌握，台灣也有這種技術，但因規模經濟不足，自製不具效益。工研院產業科技國際策略發展所總監楊瑞臨認為，中國這次對鎵、鍺限制，希望在化合物半導體發展保持領先，以及對美方陣營的進逼表態。（圖／取自工研院官網、包頭鋼鐵網站）「中國禁鎵鍺，有『一石三鳥』之效，首先確保在現今產業高速成長階段足以自用，二在反制要對手不要更過分，三是進一步爭取與美國談判。」楊瑞臨分析。楊瑞臨表示，稀土礦源分散、開採過程造成環境負擔，鎵、鍺則是鋅、鋁冶煉過程的副產品，對環境造成嚴重汙染，各國因此十多年前停止生產、令中國獨大，但中國斷貨潛在疑慮出現後，美國、日本、歐盟都建立安全儲量意識，也蓄勢重啟稀土及微量元素生產，不過是用「新科技環保製造、同時發展回收技術」，歐盟更重新准許境內開發、美國川普當政時甚至正面鼓勵，他評估發展新稀土供應鏈約需要兩年，這時間足以讓美國與中國開啟協商。儘管8月1日起中國鎵、鍺出口採逐單審批非全面禁運，業內人士解讀這是「仍對好朋友放行。」此外，美國開始派重量級官員國務卿布林肯、財政部長葉倫相繼赴中拜訪，ASML先進DUV被禁、但已出貨的DUV零件及設備維修仍可以賣中國，「美中雙方關係已見和緩」，楊瑞臨觀察；至於科技戰火何時止息，必須等到明年美國總統大選後才明朗。
中國限鎵鍺2／台廠高階產品轉嫁成本免擔心 兩大霸權較勁明年美總統選後才明朗
中國8月1日起正式對鎵、鍺相關物項實施管制，被視為逼拜登政府坐上談判桌，科技戰可望稍歇，不過鎵、鍺國際報價自中國7月宣布限制以來上漲6％、15％，由於鍺幫助強化矽晶圓特性、鎵是化合物半導體所需關鍵材料，對台灣科技產業是否有影響？對此經濟部長王美花及業者認為，「短期對科技業影響不大」。工研院產業科技國際策略發展所總監楊瑞臨進一步分析，鎵目前應用為砷化鎵功率放大器，在整個電子產品BOM表（零件及組件的材料清單）占比微量，就算漲到2、3倍，不至於因此造成手機等終端產品價格大幅波動。而烏俄戰爭爆發時，晶圓微影製程所需的氖氣價格上漲數十倍。半導體檢測大廠閎康（3587）董事長謝詠芬表示，中國這招「掌風至、拳未到位」，目前半導體還在庫存去化階段，庫存用完時才知道誰被限制到。鎵、鍺是金屬有機物化學氣相沉積（MOCVD）過程的重要材料，「中國不賣，還能向日、德商拿，上有政策下有對策，供應鏈自有彈性。」美國開始派重量級官員國務卿布林肯赴中拜訪，「美中雙方關係已見和緩」。圖為2023年6月19日 中國國家主席習近平在北京，會見美國國務卿布林肯。（圖／新華社）台新投顧副總黃文清表示，中國世界鎵、鍺市佔率分別為83％、68％，但鎵、鍺過去沒有嚴重缺貨，甚至鎵曾因為供過於求價格暴跌。中國加大管制力度讓鎵、鍺相關產品供應受限，已受中國廠商競爭之產品可能因為中國內外材料價差受影響，但對技術門檻較高產品，例如穩懋的5G功率放大器，應有機會充分轉嫁成本予客戶，反而有利獲利表現。以稀土來說，對每個製程的成本佔比都不同，概括來說「越先進製程，材料成本佔比越低」。「這招殺不死人，但顯示『材料』問題獲正視」，前聯電先進技術開發處長、現為科技業顧問周孝邦並觀察到6月29日到7月1日舉辦的Semicon China中國國際半導體展，能發現中國開始對材料奮起直追。中國限鎵鍺政策雖對台廠打擊不大，但更凸顯對稀金及特殊材料對半導體製程的重要性與珍貴，各廠積極研發再利用或減少用量。封測大廠日月光（2371）高雄廠日前環境技術研究成果發表會主軸之一，即為探討及盤查包含鎳、銅、金等金屬廢液低碳回收方案，建構回用於產業供應鏈，進一步導入半導體、印刷電路板等相關產業。同步評估鎳回收副產品轉製電池材料的可行性，目標實現關鍵金屬材料的循環再生。台積電（2330）先進製程機台供應商美商應用材料7月推出Vistara™晶圓製造平台，將在2030 年之前將同等能源減少50％、無塵室佔地面積減少30％，在良率優化情況下，能夠減少化學品用量。中國限鎵鍺政策雖對台廠打擊不大，但更凸顯半導體製程對稀金及特殊材料的需要。（圖／ASML）
應材㩦手科教館設「半導體未來館」 晶圓設備始祖P5000全都露
「台灣是半導體產業的代表、半導體對台灣也已經是不可或缺的產業」，美商應用材料公司集團副總裁暨台灣區總裁余定陸表示，16年來與國立台灣科學教育館合作推廣科普教育，在今（6）日揭幕的《半導體未來館》進一步打開單晶圓設備始祖P5000，這個讓晶圓實現量產的劃時代秘密武器，新機價值將近5000萬元，從產線退役後能讓大小朋友近距離觀看，把相關基礎知識變得平易近人，應材希望藉此種下科普的種子，把台灣的半導體優勢延續下去。美商應用材料是美國上市公司（NASDAQ：AMAT），是全球頂尖半導體製造裝置和服務供應商，台灣應材與台灣科教館共同合作半導體科普教育已有16年，2007年與2015年推出體感互動遊戲以及半導體編年史的《半導體初體驗》與《半導體零極限展》。本次展覽新增了更多元的創意題材，閎康董事長謝詠芬捐贈半導體影像、聯電前研發處長周孝邦親審內容。《半導體未來館》是一座未來半導體科技的創新研發中心「MR01研發中心」，從入口的迎賓櫃台出發，觀眾將依序走過研發中心的「展示廳」、「物料室」、「製造區」，再來到最後的「未來實驗室」。台灣應材和國立台灣科學教育館今年升級策畫成立「創新！合作！半導體未來館」展區。左起教育部終身教育司簡任秘書魏仕哲、應用材料台灣區總裁余定陸、科教館館長劉火欽、台灣應用材公司幕僚長陸藍珠、教育部青年發展署署長陳雪玉。（圖／劉耿豪攝）常在新聞上聽到「某某企業在製程上又突破了多少奈米」，到底是什麼意思？在製作生產積體電路晶片的核心生產基地 「製造區」，有趣的逐格動畫短片〈電路微縮與半導體材料〉了解電路微縮的關鍵挑戰與歷程，也特別介紹現實中的半導體產業，除了產業鏈的上中下游與分工版圖，「摩爾定律與工藝節點」對於近年來關鍵突破的工藝節點也有詳盡的介紹，同時收錄了半導體領域時下最熱門的四大關鍵字，包含：立體化（鰭式電晶體FinFET、閘極全環電晶體Gate-all-around）、新材料（石墨烯、砷化鎵、氮化鎵）、量子運算等。