被资金密集和人力密集延缓发生的半导体产业变迁

最近半导体产业有2块领域开始发生显着的市场型态变迁，一块是标准型DRAM，另一块是成熟逻辑制程。这两个领域是独立领域，现在变化发生的原因类似。

DRAM市场的变化是已经早早被预期的，现在才显着发生才是意料之外。

以三星电子（Samsung Electronics）为例，2010年进入30纳米量产制程，费了4年才迁移往20纳米，这已经花了过去摩尔定律所需2倍多的时间。进入10几纳米时代后，更是举步维艰。往往得花1、2年的时间才能向前推进2纳米。

到1b（大概约12纳米）制程后，EUV必须派上用场。虽然可以减少一些多重曝光的程序，但是成本未必下降。EUV的折旧是成本中的一大块。

DRAM会先遇到摩尔定律壁障是半导体产业的通识。DRAM用来显示数据的单元是电容上的电子。电容上的电子会随时间而流失，数据需要用刷新电流（refresh current）来更新、维持正确性。电容值（capacitance）愈大，数据可以维持得更久。电容值与电容的面积成正比，但是制程微缩却是让整个元件的基地面积缩小—即使现代电容承载电子的面积其实已是垂直站立的—电容值要维持在一定的数值变得异常困难。这让DRAM制程微缩举步维艰。

DRAM面临摩尔壁障意味着什麽？除非有新的科技创新能突破目前所面临的微缩与电容值方向冲突的困境，譬如3D DRAM、无电容（capacitorless DRAM）等真正能替代现行的DRAM的架构，DRAM制程的龟速演进快到尽头了。

DRAM仍是电子产业的必需品，市场很长一段时间内不容或缺。但DRAM不再是高科技产业，意即它创造经济价值的方式不再依赖于持续的研发再投入，特别是制程的微缩；它也不是不能赚钱了，只是它的成功方程序已经变更了。

虽然DRAM制程只能缓慢爬行，10几纳米的厂房设备和极其精细的制程以及大量的资深工程师还是造成极高的进入障碍。兼之，DRAM产业也早已进入寡头垄断的产业型态，即使DRAM产业早已不具备高科技产的创造价值型态，在过去DRAM产业仍然难以进入。

打破这脆弱平衡局面的因素是美中贸易对抗。

2018年后，中国的半导体自给率的要求让巨量资金注入这个产业，规模经济优势以及寡头垄断的情势逐渐瓦解。DRAM产业，除了与AI发展息息相关的HBM还保有较多的持续技术创新价值外，将进入与之前完全不同的营运以及竞争模式。

成熟的逻辑制程本质上也有类似的处境。

成熟制程是研发先进制程后的价值最大利用，被应用于一些特定产品性价比高最适制程。要新进入这个产业，除了有上述的DRAM产业进入障碍之外，新进者也要面对先进者研发经费摊提、设备折旧完成的竞争优势。

同样的，成熟制程的经济价值产生也不是主要靠制程微缩。

以Sony的CIS为例，从2004年的90纳米到2024年的28纳米，20年间不过只前进3个时代。其中的价值创造主要在背面照明（backside illumination）、以铜混合键合（copper hybrid bonding）的先进封装整合入逻辑乃至于DRAM芯片等。

所以成熟制程的节点本身也不是以高科技产业的胜利方程序来营运和竞争。将此一事实清楚摆上台面的驱动因素，也是美中贸易对抗下中国对半导体元件自给率的要求。

这些开始浮现的半导体产业真实面貌，对于想进入或着重新进入半导体产业的国家也许来的及时—半导体产业不全然是高科技产业。要踏入高科技产业、享受高科技产业持续的成长以及超额的利润，还要避开尖锐的竞争；抑或先从比较可及的成熟制程半导体入手，却要避开已隐隐像红海的雷区？做怎麽样的选择、采取怎麽样的策略，这是个大哉问！

延伸报导专讲堂：新兴国家发展半导体产业的挑战