廖鎔榆 / 工研院產科國際所
『臥榻之側，豈容他人鼾睡』—美國的步步進逼
自從2018年美中貿易戰開打之後，交鋒的領域從關稅、智慧財產權開始，一邊打，一邊想新的理由，一路演變到以半導體製造為主的封鎖。表一簡單列舉了美國對中國相關半導體企業的封鎖措施。隨著日本與荷蘭先後宣布進一步地對中國限制半導體製造設備的管制之後，在2023年7月3日，中國商務部宣布將對鎵(Ga)與鍺(Ge)的相關材料進行出口管制，打算在半導體領域回擊美國。
其中，鎵的相關中國海關編號與2022年中國鎵金屬的出口情形如表二所示，主要的鎵金屬(81129290、81129990)出口國為日本、韓國、德國、荷蘭、加拿大與美國等，2022年總合為94.399噸。其餘的含鎵化合物需要10碼編號才能正確統計，而中國對外的海關資料庫只能搜尋到8碼，因會計算到不含鎵的材料而造成誤判，所以在表2中，沒有表列出口數量。鎵是生產砷化鎵、氮化鎵、磷化鎵及銅銦鎵硒的必要原料，下游應用範圍非常廣泛。
表一、美國與中國在半導體領域上交鋒一覽
鍺的相關中國海關編號與2022年中國鍺金屬的出口情形如表三所示，主要的鍺金屬(81129210、81129910)出口國為日本、香港、德國、荷蘭、比利時、美國與台灣等，總合為43.677噸。其餘的含鍺化合物需要10碼編號才能正確統計，而中國對外的海關資料庫只能搜尋到8碼的統計數字，因會計算到不含鍺的材料而造成誤判，所以在表3中，沒有表列出口數量。
台灣的上下游供應商如基板的環球晶與合晶；另外，磊晶的嘉晶、台積電；代工的台積電、世界先進、漢磊、穩懋、新唐、宏捷科、全訊(IDM)；封測的矽品、日月光、同欣等將會因上游面臨缺料或有停工的問題。全球3C產品、無線通訊、光通信、電力電子、電壓轉換、照明、LCD、Micro LED顯示器等產業將有巨大衝擊，其影響絕不遜於Covid-19。
全球的鎵、鍺礦產資源
鎵鍺被分類為『稀散金屬』，因其在自然界的含量低、呈分散狀態、且難以形成獨立的具有開採價值的富集礦床。其相關礦產、生產情形與列為關鍵材料的國家如表四所示。2022年全球初級(純度~3N)生產551噸的鎵，其中540噸在中國處理生產，佔比為98.00%。其餘國家，包括日本0.54% (3噸)、韓國0.36% (2噸)、俄國0.91%(5噸)、烏克蘭0.19%(1噸)。在之後的低純度(~4N)的鎵金屬提煉中，中國佔比也高達86%。
鎵從鋁礦與鋅礦提煉。6N的鎵為電子級，可以用於摻雜的GaAs、GaP等晶體中；7N可以用作半絕緣的GaAs，其餘磊晶用須達8N以上。中國對鎵的處理能力，從2010年的年產140噸，提升到了2022年的年產870噸的能力。其主要鎵的初級生產企業有，珠海(經濟特區)方源有限公司、中國鋁業、東方希望澠池鎵業、山西鎵華天和電子材料、孝義市興安鎵業、北京吉亞半導體材料(美國AXT合資)、山西兆豐鎵業等。
鍺極少單獨成礦，多伴隨在鉛鋅礦中，其次為煤礦與銅礦。全球的鍺蘊藏量估計有8,600噸，每年約開採200噸。主要分布在美國(3,870噸，全球45%)、中國(3,500噸，全球41%)與俄羅斯[3]。根據2023年歐盟關鍵原物料報告(Critical Raw Materials, CRM)的資料，鍺的初級處理中，中國佔90%、俄國5%、美國2%。中國的企業有雲南鍺業、馳宏鋅鍺等。由於其他國礦場已經不生產鎵鍺久矣，要在1~3年內取代中國在鎵(全球98%處理)、鍺(全球90%處理)礦產上的影響力，並有經濟效益，不太容易。
『退此一步，即無死所』— 中國反擊的情境分析
接下來，以美中兩強在半導體競爭強弱，視為關鍵決定因子(Key Decision Factor; KDF)，並以此為兩個軸線，做中美半導體產業的情境分析，如圖一所示。參照表3的時間表，美中競爭主要落實在半導體的製造上。中國從2018年10月到2023年5月前的戰役中，一路以來頻頻挨打，競爭態勢是美強中弱，屬情境D的西風東漸，若長久持續下去，中國將再無力與美國競爭，眼睜睜的接受美國的控制，重蹈當年 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖一、美中半導體競爭的情境分析