一片小基板 如何擾亂台積電、英特爾的戰局？
誰都沒想到，基板的大缺貨，竟然救了被AMD打得落花流水的英特爾，而且，連台積都要自己蓋一條基板產線…
2021年，原本應該要是AMD大爆發的一年。
靠著領先英特爾一代的台積電製程，AMD將持續對英特爾步步進逼，伯恩斯坦證券樂觀預估，今年AMD在CPU的市佔，將從2020年的10%，更進一步激增到13%，可望因此躍居台積前三大客戶。
然而，一小片不起眼的基板（substrate），卻讓AMD執行長蘇姿丰重重跌了一跤。
「AMD拿不到基板，Lisa Su（蘇姿丰）在公司內震怒，」一名資深科技分析師透露。
富邦投顧3月份報告指出，ABF基板供貨吃緊，正影響AMD全系列交貨。
反觀過去一直處於挨打局面的英特爾，卻是老謀深算。「英特爾深知其製程落後，為避免PC和伺服器領域市佔流失到AMD，早已鎖定今年基板產能，」富邦投顧指出。
製程只需2到3週，卻要排隊24週
一名專交貨給筆電、手機品牌廠的觸控板零件廠主管告訴《天下》，時間回到2020年8月，疫情期間筆電需求高漲，當時基板供給所需時間已經長達半年。
「製程雖然只需要2到3週，但排隊的waiting list很長，一等要24週，」這名主管大吐苦水。
基板大塞車，主要基板大廠包括欣興、南亞電股價飆漲，像南亞電過去一季股價已漲了40%，更直接牽動AMD和英特爾的戰局。
「英特爾早就book（基板）了，」一名台系筆電廠高層告訴《天下》，2年前14奈米CPU供給短缺的英特爾，去年下半年到今年反而CPU供給相對充裕。「AMD的CPU拿不到，我們就轉來用英特爾，」這名筆電廠高層坦言，英特爾對基板的「超前部署」，「短期可能讓AMD市佔下滑。」
3月初摩根史丹利舉辦AMD線上科技、通訊會議中，大摩半導體分析師摩爾（Joseph Moore）追問AMD關於基板缺貨的問題。AMD技術長佩普馬斯特（Mark Papermaster）並未正面回答，僅說，「2021年需求仍高，我們仍在供給爬坡，即便大環境供給吃緊，我們對成長有信心。」
但事實上，台灣科技供應鏈早就傳出英特爾是以「包廠」模式，出錢包下台灣基板三雄之首──欣興電子擴廠的產能。
這波基板大缺貨，是怎麼發生的？
首先，要先理解基板廠過去的處境。
一名美系半導體封測服務廠高層回憶，今日股價、業績大旺的欣興、南亞、景碩的基板三雄，「都是苦熬多年。」
基板廠曾經度過一段黑暗期。過去英特爾、博通、輝達（Nvidia）等處理器大廠都是透過封測廠向和基板廠採購，價格砍很兇。
以欣興為例，2020年營收878億，稅後淨利率達6.05%，但2015年營收646億，稅後淨利率只有0.05%左右，幾乎無利可圖。老三景碩更悲慘，2019年曾1年就虧掉2年獲利。
這麼低獲利的狀態，基板廠即便知道因為AI、5G崛起連動基板的需求量變大是可預期的，但長期沒賺錢的狀態下，主動擴廠意願不高。
第二，技術變難，良率很低。
無論是AI晶片，或者目前當紅小晶片組chiplet，都需要用到基板。然而基板面積愈大，良率愈低。例如一般6×6公分的基板，基板廠良率大概只有30～50%，等於產能打8折。
一名晶片廠高層算過，類似英特爾要用的基板，精密程度較一般PCB高，幾乎是到初階半導體製程等級 ，蓋一座廠少說百億等級。
「對一年約賺40多億的基板廠來說，要它自己投資200多億蓋廠，它不會願意蓋，」這名晶片廠高層坦言。
因此過去幾年就出現，晶圓代工廠12吋廠不停蓋廠，但基板廠幾乎沒有新廠蓋出的奇特景象。
據了解，過去曾有廠商找上AMD談基板廠投資合作，然而相較口袋深的英特爾，2017年才從財務深淵爬出的AMD，並沒有太高意願。
AMD持續走封測廠採購基板的模式，透過緊密合作的封測廠南通採購基板。沒想到疫情帶動筆電相關產品大漲，基板大缺貨始料未及。處理器大廠跳過封測廠，直接對基板廠採購，保住自己需要的產能。
「對基板廠來說，現在就是缺貨，誰殺價殺最兇的，誰就排後面，」一名美系封測廠高層指出。
台積電跳下來自己做，半導體下一個戰場
眼看基板成為下一個戰場。技術難度變高，良率又低，需求又大的狀況下，連台積電也準備跳下來自己做基板。據了解，第一條基板線就在即將完工的台積電竹南廠內。
一名封測廠高層指出，台積電需要的基板，體積更大，是10×10公分。一般基板18層，這種需要高達26層。這幾乎可說是把一般基板的PCB製程，提升到半導體製程的程度，難度極高。
這名高層觀察，台積會投入，和最近基板缺貨沒太大關連，主要還是它要的高精密、大面積基板，目前業者力有未逮。「面積愈大，良率愈低，一年前基板廠測試良率，傳出是『零』，現在可能好一點。」
他形容，台積電3奈米、先進封裝都做得很好，等到最後要上基板，結果良率跟不上，等於前功盡棄。
「這就像珠寶用一個紙袋裝，紙袋破掉，珠寶都掉下來，台積不可能接受，」他說。
顯然，未來就算基板缺貨缺口不再擴大，這一小片關鍵零件，已經成為半導體圈的下一個戰場。
護國神山水不夠！2奈米恐喝乾竹科，台積、管理局如何解渴？
「台積已經非常努力、非常緊了…」每滴水用3.5次，規劃中的4座2奈米晶圓廠，用水量仍可能大增。在全台缺水的敏感時刻，用水計劃將是擴廠環評一大爭點。竹科、經濟部卯起來找水，來得及量產嗎？
全台大水荒，可能讓正進行環評的台積2奈米廠，遭受池魚之殃。
台積尚未公布2奈米量產時程，但若依3奈米預計量產的2022年推估，2奈米量產時程可能在2024到2025年之間。
該廠所屬的「新竹科學園區（寶山用地）第2期擴建計劃」，即將進行環評第3次專案小組初審。
「用水議題，可能會再重新跑出來，」一位參與審查的不具名環評委員透露，現在審查時期正逢缺水，用水勢必成為環評中「較有爭議和時效性」的議題。
「現在水情剛好是最敏感的時候，」竹科管理局某高層也無奈告訴《天下》，今年適逢台灣56年來大旱，新竹寶山和寶二水庫有效蓄水量不到兩成，「環評又剛好這時候送！我們也不能把水全部供給他（台積），這沒辦法。我們只能努力克服。」
時間拉回環保署去年12月16日進行環評第一次專案小組初審，當時「新竹科學園區（寶山用地）第2期擴建計劃」報告顯示，台積的4座2奈米晶圓廠，每日卻要新增用水約12萬噸，不但較2019年台積竹科廠區每日用水的5.7萬噸翻倍，且幾乎等同於整個竹科，現在的每日約14萬噸用水量。
當時環境權保障基金會、當地民眾代表、台灣乾淨水行動聯盟、新竹縣議員等多位人士，就陸續提出質疑：「台積用水幾乎佔竹科目前每日用水85%！」「工業用水排擠其他用水！」「如此巨額用水量超過新竹環境涵容能力」、「影響民生用水！」
環境權保障基金會研究員許博任便認為，寶山二期用水規劃太高，新增用水恐造成大新竹地區自來水供需失衡，他主張，寶山二期擴建案，應該送二階環評，否則一旦缺水， 當地農業用水又將為了科學園區犧牲停灌。
環評法規定，進入二階環評的開發案，屬於「對環境有重大影響之虞」，因此要求的資料複雜、審查程序冗長，讓企業往往將「進二階」視為畏途。竹管局副局長陳淑珠日前接受《天下》採訪時就坦承：二階環評審查時間「很難控制」。
為此，竹科管理局和台積電積極減少該案用水，將用水量從約12萬噸、降至9.8萬噸，其中6.8萬噸採用自來水，有3萬噸要台積使用廢水回收利用的再生水。
「用水量過大，台積考量他的製程和良率需求，內部也有重新檢討，」竹科管理局營建組科長蘇文清透露，台積針對是否可能下修系統用水量、提高廢水回收率及再生水產製率，「台積針對這幾個面向又進行盤點，終於願意承諾從約12萬噸下修。」
對此，台積回應《天下》，有信心克服寶山用水問題：「隨著時間推移，台積對新技術、新型節水措施的掌握度將逐步提高，有信心將原先計劃每日新增的12萬噸用水，降至9.8萬噸！」
台積指出，具體作為包括在既有機台與設備上採取新的節水措施、導入具有節水設計的新機台與設備，同時亦將不斷精進節水技術並循環回收，降低總用水量。
台積將蓋竹科寶二再生水廠，日產3萬噸再生水
台積也將在竹科寶二廠區新蓋一座再生水廠。
台積證實，這座再生水廠預計建置在台積廠區內，跟著寶二廠區建廠時程進行，再生水廠及污水處理廠等水處理相關流程，會由竹科管理局和台積共同設計、規劃。
蘇文清說，台積承諾會自己蓋一座再生水廠，製程廢水會由台積先行處理、到再生水廠產製成再生水，再排到科管局的污水處理廠處理，「每日產製約3萬噸的再生水，台積的用水回收率，也將由75%增加為85%。」
「台積已經非常努力、非常緊了，」蘇文清列舉台積已在廠內每滴水循環使用3.5次，未來排出來後還要再送至再生水廠房，把已非常濃稠的濃液送至再生水廠提煉、再回到製程，「困難度已經非常高。」
經濟部擬蓋長期海淡廠，朝使用者付費規劃
由於缺水議題甚囂塵上，竹科管理局的緊急海淡設施「新竹南寮海淡廠」今年2月完工，預計每日最大供水量1.3萬噸。
但經濟部長王美花日前在立法院備詢時更提出新解方。她表示，計劃在新竹、桃園、嘉義、台南、高雄，都建置海淡廠（海水淡化），預估2031年後讓供水量每年增加10億噸，且希望可專管供應給科學園區的廠商使用，朝專管專用、使用者付費方向規劃。
新竹南寮海淡廠承包商之一、廣運副總經理沈麗娟說，目前南寮海淡廠尚是緊急備援的貨櫃屋設置概念，但未來也可改成長期海淡廠。她解釋，這幾年夏天都缺水，半導體卻又變成台灣經濟發展和中美貿易戰最大關鍵，才讓水資源要如何長治久安，成為重要議題，專供廠商使用的長期海淡廠，也因此變成政府最新發展方向。
「海淡廠是多元水源解方的其中一種選擇，」蘇文清說，近期的情勢讓再生水和海淡廠成為政府機構近期最常提及的解方，且「現在園區公會裡的廠商，也都滿贊成海淡廠，廠商也希望推動這一塊，為園區找新的水來源，不再被批評吃民生用水。」
台積也對海淡廠樂觀其成，「在符合台積使用標準的情況下，台積皆將積極配合使用，以提升多元用水效率。」
用水能再降？又成環評審查一大重點
只是，雖然台積、管理局和經濟部積極為用水尋求解方，但2月26日召開的第二次會議，水電用量及地震斷層因素被質疑，要求台積4月30日前補件後再審。
竹科管理局指出，下次審查日期未定，但「我們會很努力跟環團及環評委員溝通，是否有機會讓台積過關，台積在水資源的節約和回收利用部份，在台灣算是優等生了！」
竹科管理局某高層指出，他們也希望水資源利用和科技發展並存。
然而，用水問題恐再度成為環評火線交鋒處。不具名環評委員指出，全台大缺水之際，會更期待台積月底補件時，能再提高用水回收率、再生水量，以及討論用水用電是否仍有減量空間，以免加劇缺水困境。
但環評是否會再卡關、致2奈米時程延宕，全台大缺水且台積水不夠，都成了牽動全球半導體業的大事。
