馬來西亞學術交流及參訪校友與檳城矽谷之報導
Report on Academic Exchange & Alumni Connection and Penang Silicon Valley of Malaysia

張陸滿(臺灣大學與美國普渡大學名譽教授,臺灣大學工學院高科技廠房工程講座,臺灣大學土木系高科技廠房設施研究中心主任)
2024年6月6-9日

一、引言

根據多方的報導,享譽全球的臺灣半導體晶片製造和其相關的產業,平均每個月約不足3萬5千人的勞動力,此不足,不但長期構成對臺灣此產業潛伏的威脅,而且,目前其專業技術工程師的短缺更為嚴重,短期內阻礙臺灣在先進半導體晶片製造持續領先的局勢,變成分秒必爭急烈競賽下的絆腳石。〔1,2]
有鑑於此,國科會積極推動,以「菲律賓、越南、印尼、馬來西亞、泰國、印度等東南亞六國為重點國家的實務策略」,藉由國際合作平台、區域學術合作、人才交流培育、以及科學園區的國際鏈結等方式,達成「以人為本、資源共享、共創雙贏」的願景。關於其中的人才交流培育,「強調將以『人』為核心,深化與此六國青年學者、學生、產業人力的交流與培育,促進與此重點六國人力資源的互補與共享。」〔3]

筆者在2023年9月2024年2月間曾隨團到越南、泰國、印尼等國名大學參訪,前往一、越南河內土木工程大學,二、泰國亞洲理工學院,三、泰國曼谷朱拉隆功大學,四、印尼萬隆工學院,五、印尼印尼大學等五所大學,進行學術交流,移地研究和訪查土木工程與半導體製造之研發教學情況。〔4]

因此,為了跟馬來西亞大學初步建立雙邊未來合作之關係和加強與馬來西亞台大校友的連繫,土木工程系系主任葛宇甯教授決定組團前往馬來西亞,參訪團除系主任葛宇甯教授外,還有游景雲教授、陳柏華教授、黃尹男教授、許聿廷教授和筆者一共6位。

同時間,也請土木系張嘉玲、熊鎭賢、楊景涵、胡思宜、劉雅慈等系辦協助,分頭交相連絡,大約在五月初,獲得位於吉隆坡的1.[馬來亞大學(Universiti Malaya) ]和2.[馬來西亞台大校友總會(Alumni Association of National Taiwan University, Malaysia) ]非常正面的回應,並正式邀請我們參訪交流。經此安排,參訪團隊六人在系主任葛宇甯教授率領下,於6月6日飛抵吉隆坡夜宿馬來亞大學土木系推薦的附近旅館(Wyndham Grand Bangsar Kuala Lumpur Hotel)。

二、馬來亞大學之學術交流

6月7號早上9:30,馬來亞大學土木系的Senior Lecturer, Dr. Yap Soon Poh來旅館,專車接我們到馬來西亞大學工學院大樓會議室。在互相認識後,首由葛主任用投影片,介紹臺大、工學院和土木系的緣由、現況及願景。

接著由馬來亞大學土木系系主任,Head Associate Prof. Zainah Ibrahim 介紹馬來亞大學、工學院和土木系緣由、現況及願景。〔5、6、7]在這次會議上,我們很高興有這樣的機會更了解馬來亞大學和其土木工程系多項富有創意的學程以及認識許多優秀的教師,如下圖所示。

上圖第一排從左至右為 : 黃尹男教授(Yin-Nan Huang)、游景雲教授(Jing-Yun You)、張陸滿教授(Luh-Maan Chang)、葛宇甯教授(Louis Ge)、Dr. Zainah Ibrahim、Dr. Faridah Othman、陳柏華教授(Prof. Albert Y. Chen) ;第二排從左至右為 : Dr. Farahin、許聿廷教授(Yu-Ting Chen)、Dr. Huzaifa、Dr. Mohd Fazaulnizam、Dr. Yap Soon Poh、Dr. Yuen Choon Wah、Dr. Wan Zurina.

對彼此大學和土木系相互瞭解後,馬來亞大學土木系系主任Associate Prof. Zainah特別提議,就各別專業領域分組討論,如此,我們與馬來亞大學土木系老師們,進行了很有意義的一對一或就個別組群之興趣,深入探討研究專題或廣泛交換研發教學心得。

最後的綜合討論,雙方提出寶貴的議案,可行的構想,來開啟未來師生的實質交流管道和如何展開研究教學的合作模式。葛主任表示竭誠歡迎馬來亞大學的教師、研究人員、大學部和研究所學生來台灣大學深造進修。葛主任更提醒台灣教育部成立專案,特別提供獎學金給來台留學進修的東南亞地區獎學金〔8],台灣的外交部也有相對的鼓勵政策〔9],外籍學生在臺學成後,可以自由選擇返回原籍地服務、留在臺灣繼續進修或在臺灣長期居留工作。

與馬來亞大學土木系初次聯繫會議後,原車將我們參訪團送回旅館。此外,馬來亞大學工學院先進材料研究中心(The Centre of Advanced Materials, CAM),還特別於14:30派車到旅館接張陸満老師回到上午工學大樓的會議演講廳,安排一場研討會,就「土木工程在先進的半導體晶片製造和研發中,扮演著很重要的角色」一題公開演講,並由該研究中心主任,機械系的Dr. Henk主持(Moderated by CAM Director, Associate Professor Hendrik Simon Cornelis Metselaar) ,研討會原定是下午三點到四點一個小時,但由於參加者興趣十足,問了許多好奇的問題,演講會延到下午4:30才結束。


上二圖為演講後彼此互動交流之情景

三、國立台灣大學馬來西亞校友會總會之參訪

馬來西亞台大校友會特別為我們參訪團舉辦一場緩身彼此認識的研討會和會後無所不談之相見歡晚宴。研討會活動於下午17:00開始,在校友會新近購置的會館(4, Jalan Bandar Lima Belas, Pusat Bandar Puchong, 47100 Puchong, Selangor, Malaysia) 舉行。首先由畢業於電機系的馬來西亞台大校友會會長趙健強致歡迎詞,並介紹校友會、與會的校友及馬來西亞台大校友會的緣由。〔7]

趙會長表示「國立台灣大學馬來西亞校友會」為馬來西亞全國性組織,於1973年正式成立。校友會的宗旨為提倡惠及會員的活動、與其他社團協作以達成共同目標、促進馬來西亞國民團結和諧及文化交流、關注馬來西亞時事並作適當反應。校友會也積極擔任母校「國立臺灣大學」及世界各地臺大校友與大馬校友的聯繫橋樑。校友會作為馬來西亞留台聯合總會的屬會之一,台大學馬來西亞校友會與馬來西亞留台聯合總會及其他留台友會聯繫密切、積極配合,共同為馬來西亞國家及華人社會的進步貢獻力量。〔10]

趙健強會長開場致詞後,即與臺大土木系參訪團互贈紀念品如下照片所示:

左上圖為趙健強會長致詞一景、右圖為趙會長致贈參訪團每位老師一頂精美針繡臺大校徽和馬來西亞校友會標之帽子及一組印有馬來西亞台大校友會標之精緻餐具。美餐具、左下圖為葛宇甯主任回贈臺大木製餐具和土木系之一套茶杯及杯墊。

四、403花蓮地震震後勘災之報告

接著,葛主任介紹臺大的現況、參訪團六位老師的專長和報告大家所關心的403花蓮地震和震後,以臺大土木系為主幹的現場勘災實況。

左圖為葛主任報告403花蓮地震之勘災報告一景、右圖為趙健強會長致贈感謝狀

五、可觸摸晶圓晶片之互動交流

由於馬來西亞半導體晶片製造的產業一向光芒四射,是全球半導體晶片生產供應鏈的重鎮,2022年全球晶片成品,有9%是來自馬來西亞,在全球排名是第四,僅次於臺灣、韓國及中國,而新加坡則位居第五〔11、12]。此產業對馬來西亞的經濟影響深遠,雖非全民運動,但其參與人數眾多,為了以「半導體晶圓晶片」會友,筆者特別攜帶了整個行李箱的半導體晶圓和晶片,在葛主任給了一場生動403花蓮地震的勘災報告後,展開一場可眼見、又可以手觸摸的互動式演講,演講主題是「半導體晶片製造與其所需之廠房設施,(Semiconductor Chips Manufacturing and Its Fab Facility) 」。

下面四張照片展示眼見觸摸晶圓晶片成品之互動盛況:

左下照片是筆者手擧一片薄薄0.775毫米厚的晶圓(Wafer) ,晶圓上已有許多待切割的半導體晶片(Semiconductor Chips),右下照片係筆者將此晶圓,委請中文系畢業的馬來西亞台大校友會理事邱雯彤校友,以纖細雙指當場輕易地折斷此不到1毫米的12吋晶圓,如此彰顯晶圓之脆弱性和晶圓上半導體晶片製造之不易。一顆約二吋見方,新進推出的輝達圖形處理器晶片(Nvidia Blackwell GPU CHIP),內中就有2,080億顆電晶體(Transistor) ,可以想像愈先進的晶片製造,其過程愈是精緻、繁瑣和困難〔13]。

筆者贈送趙健強會長一張有晶片圖案的12吋晶圓留念

下面照片係參訪團和校友會與會成員共同手持晶圓之大合照

下面照片係研討會會後,前往校友會館旁邊餐廳相見歡晚宴前之大合照

五、馬來西亞檳城留台同學會之聯繫

依據臺灣駐馬國代表葉非比之報告,70年來,馬國有超過10萬名的留台學生,在臺灣接受優質教育的薰陶,留學深造後,有一些留在臺灣服務參加建設,大部份則返回馬國,成為大馬社會中堅之支柱,為和諧理想的大馬國家與社會而努力奮鬥,在那塊綠蔭遍地,蒼翠優美的土地上,勤儉樸實,凝聚團結,用血淚苦汗,為大馬華人社會持續譜下澎湃奔滔,讓人心酸熱望,可歌可泣之詩篇,也有不少,不停腳步、拓展視野與胸懷,到全球各地貢獻所學所能。〔14]

二年前筆者在台大杜風電子報171期中〔15],看到一則傑出系友之報導「背水一戰的勇氣-馳騁於鏈條界的土木人」,發現我們土木系傑出系友李添財跟許多各校來台留學同學,早在馬來西亞檳城深耕數十年,合力將檳城發展成矽谷,這種篳路藍縷,頂天立地的感人故事,令人響敬佩響往。

又很巧,李系友跟筆者也是美國德州大學奧斯丁校區的校友 (Ex-Texas),所以即請資深系辦總管張嘉玲小姐,幫忙連絡李傑出系友,並表明筆者有意前往馬來西亞檳城參訪,想進一步瞭解檳城半導體產業的實況,當時也即刻獲得李傑出系友之同意,歡迎筆者前往參訪交流。很可惜,COVID-19仍到處施虐,馬來西亞和臺灣之狀況仍撲朔迷離不清,加予個人繁忙不堪,沒有即刻行動前往馬來西亞檳城參訪交流。

這一次的參訪,起初的規劃只是到吉隆坡參訪馬來亞大學和馬來亞台大校友總會,結束後,即飛回台灣,只有筆者單獨留下前往檳城參訪,後經筆者跟葛宇甯系主任商議,再經參訪團其他四位老師之強力支持,決定全團在吉隆坡參訪結束後繞路檳城,再由檳城直接飛返台灣。

在這裡,值得一提的是英特爾半導體公司(Intel Corporation),早在1972年即到馬來西亞的檳城,來建廠從事半導體晶片之封裝測試〔16],從此引來不少國際大廠,陸陸續續到檳城建廠生產,譬如,日月光電子(馬來西亞)也於 1991 年在檳城設立子公司提供提供封測服務,包括消費性電子、通訊、工業及汽車產業先進晶片封測〔17],將檳城聚類成為「東方矽谷」,變成全球半導體重鎮之一。〔18、19]

為加強與校友之聯繫及一探「東方矽谷-檳城」之深淺及半導體晶片製造在檳城是否開始洪漲或已漸乾枯,我們參訪團六人,於6月8日(週六)從吉隆坡機場搭乘馬來西亞航空MH1138班機飛抵檳城,我們臺大土木系2019年李添財傑出系友和檳城留台同學會〔20]會長黃宗達會長親自到檳城機場接機,兩部專車接送我們去留台同學會會館附近之飯店用餐,午餐後,再接送到檳城留台同學會會館參加「彼此認識、交換心得和探討合作的研討會」

由於李傑出系友全球業務的繁忙,特別委托檳城留台同學會黃宗達會長接待安排我們在檳城參訪團的所有行程。黄會長費神費力,前前後後一個多月,親自應對、策劃,協調和李傑出系校共同整合執行我們6月8日的參訪事宜。

首先,我們參訪的主題原定為「彼此認識、交換心得、探討合作」的參訪交流。地點設在檳城留台同學會的會館,後來臨時擴大擧行,在馬來西亞檳城留台同學會主辦下,我們參訪團與馬來西亞工程協會檳城分會協辦「半導體晶片製造,必須先有的廠房設施交流會」。

六、半導體晶片製造,必須先有的廠房設施之交流會

交流會由黃會長和李傑出系友致歡迎詞後,為感謝兩位之協助,我們敬贈了新竹寶山的橄欖禮盒各一盒如下圖所示:

拿督是馬來西亞政府授予貢獻良多之傑出公民的終身榮譽頭銜,是「一種稱號,不具有世襲和封邑的權力,是一種象徵式的終身榮譽身份」〔21],我們到了檳城才知台大土木系李添財傑出系友,也是馬來西亞極少數的拿督之一。

留台同學會黄宗達會長(Ooi Chong Tat) 雄才大略、廣結良才,請到拿督李添財先生(Dato Lee Thian Chai, 臺大土木系傑出系友) 和准拿督姚安然先生(IR. Yau Ann Nian)、馬來西亞科技創新學院〔22]總監陳榮堂先生(E T Tan)、馬來西亞工程協會〔23]檳城分會會長曾華聰先生(Chan Wah Cheong)、馬來西亞工程協會檳城分會副會長李祖勇博士(Lee Choo YONG)、馬來西亞檳城留台同學會第一副會長林明熙先生(Lim Mien Ghee)、東協工程技術研究院〔24]梅啓賢博士(Mui Kai Yin)和其他檳城半導體業界的領袖,來跟我們認識並分享他們在檳城半導體產業裡的寶貴經驗和心得。

這些檳城留台同學的貴賓分享心得後,我們臺大土木系參訪團領隊葛宇甯系主任,有根有據地開始介紹我們臺灣大學和臺大土木系的近況。緊接著,葛主任、黃尹男、游景雲、陳柏華、許𦘒廷與筆者,先後在文圖並茂下,有聲有色中、深入淺出地分享個人的教學研發之興趣和心得。如下三圖所示:

隨後,這場很有意義的交流會,在參訪團每位教授的協助下,與會的貴賓不但都親眼看到被剖開之手機、筆記型電腦樣本內的各種晶片(Chips: CPU,GPU,) 、電池(Battery)、顯示器(Monitor) 、 相機(Camera) 、無線傳輸器(Wireless Transmission) 、靜態隨機記憶體(SRAM) 、 動態隨機存取記憶體(DRAM)和密密麻麻連線的電路版(Circuit Board)和其他組件,以及3吋、4吋、6吋、8吋、12吋不同尺寸的晶圓(Wafer),而且親手觸摸領略。

結束前,筆者還特別恭請傑出校友李添財拿督夫人來展示,證明以她屈屈雙指即可折斷僅有0.7毫米的12吋晶圓,突顯晶圓之脆薄和其上晶片製造之不易。在此也特別感謝李拿督夫人,幫我們大家拍了一張值得留念的大合照如下所示:

七、東南亞矽谷在檳城之現況

半導體產業基本上大致可以分為設計、製造與封測三大類,三大類背後均含有相關之研發及人才培育。而半導體晶片的生產流程大致分成四個階段,包括一. 晶片設計,二. 純晶圓晶體生長與切片(pure wafer crystal growth and slicing),三. 晶圓檢測及按設計在晶圓上加工之晶片製造和測試,加工係指經過微影、蝕刻、沉積、摻雜與平坦化以及穿插在其間的清洗製程而完成數位電路之步驟,四. 將通過測試的晶圓和其上之許多個別晶片,按最後產品設計之型號及功能需求的切割封裝。

第三階段屬前端製程 (Frontend Manufacturing, the initial process of creating semiconductor chips from a blank wafer),第四階段屬後段製程The backend manufacturing),其測試封裝,是指再加工得到獨立晶片的過程,處於半導體產業鏈末端(It is to slice the completed wafer into individual chips and to assemble and to package them as a salable electrical product.) 〔25]

馬國半導體晶片製造,素以封裝測試為名,尤其是在這幾年的中美貿易戰中,馬來西亞一直保持中立立場,成為中美雙方可以接受的供應鏈,因此世界半導體大廠不少紛紛到馬來西亞投資、設計和製造半導體晶片產品,希望將這些產品供應到中國美國的廣大市場,同時也供應到其他各國去銷售。〔26、 27]

自從2018年川普政府開打中美貿易戰後,相當多世界知名的半導體巨頭,包括美國的英特爾(Intel)與美光(Micron),以及德國英飛凌(Infineon)等等不少皆遷廠聚集檳城州,加碼投資生產。特別是居於歐洲頂級晶片製造商,德國之英飛淩(Infineon Technologies),決定到檳城州擴建居林晶圓廠,總投資額約70億美元,打造全球最大的8吋碳化矽(SiC)之第三代半導體高功率電動車用之晶圓廠,並計劃在檳城建造成最大之先進封裝據點,同時,美光追加投資10億美元在檳城開設第2家封測廠。〔28]

而日月光投控旗下之日月光半導體亦積極擴充馬來西亞封測廠產能,將在5年內投資3億美元,擴大馬來西亞生產廠房,採購先進設備,訓練培養更多工程人才,並於2022年11月破土興建其在馬來西亞檳城的新廠四廠及五廠,預計2025年完工投入生產。〔29]

同時,日月光旗下享有獨立作業之臺灣矽品精密也投資12.76億美元,在馬來西亞檳城州桂花城科技園區興建半導體廠房,此佔地8公頃的半導體封裝測試廠,並於2024年6月進行動土開工。〔30]

此外,今年4月23日,馬國政府亦宣布發展東南亞最大的積體電路設計園區,預計今年7月開始營運,並提供政府補貼、稅務減免及豁免簽證等措施,以吸引全球科技大廠與人才入駐。顯然,不少國際大廠再加碼聚集檳城州,似乎意與馬國政府共同建構一完整的半導體晶片製造(Semiconductor Chips Manufacturing)供應鏈之生態系統。〔31]

雖然馬來西亞之封裝測試係屬後段製程(backend),其技術水平,沒有前段製程(frontend)來得精準細緻,但最近與精於前段半導體設計和研發以及前段邏輯之晶圓晶片製造的新加坡半導體產業,互補互成,似乎遲早將串聯聚集形成為另一類的東南亞半導體共榮圈之據點。

最後,我們此行,目睹檳城的許許多多的宏偉建設,親臨感受未來智慧創新城市蓬勃發展的脈動,對所有馬來西亞在臺留學,返鄉服務奉獻的檳城留台同學,將原本為偏鄉、荒涼、落後的檳城,脫胎換骨,轉變成現代、繁榮、進取的「東南亞矽谷」都會區,令人敬佩萬分。

八、參考文獻 (References)

  1. Taiwan’s Semiconductor Talent Shortage-The Diplomat
    https://thediplomat.com/2024/02/taiwans-semiconductor-talent-shortage/
  2. 104人力銀行之 2022半導體人才白皮書https://semiconductor.events.104.com.tw/articles/story/
  3. https://nsstc.narlabs.org.tw/NSTC/Webpage.aspx?cate=1114
  4. 木工程與半導體晶片製造之廠房設施–東南亞大學參訪報告https://www.ntuce-newsletter.tw/archives/14419
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/University_of_Malaya
  6. https://www.um.edu.my/
  7. https://engine.um.edu.my/about-civil-engineering
  8. 菁英留學台灣(ESIT)計畫
    https://www.studyintaiwan.org/esit
  1. 外交部臺灣獎學金(外國學生)
    https://www.mofa.gov.tw/cp.aspx?n=4326BCFE40D0A361
  1. https://aantum.co/
  2. https://www.trade.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeid=45&pid=783601
  3. https://www.cw.com.tw/article/5130641
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  5. https://www.cna.com.tw/news/aipl/202404280215.aspx
  6. https://www.ntuce-newsletter.tw/archives/11504
  7. https://www.intel.com/content/www/us/en/history/virtual-vault/articles/intel-penang.html
  8. https://www.linkedin.com/company/ase-electronics-m-sdn-bhd/
  9. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A7%9F%E5%9F%8E
  10. https://cn.nytimes.com/business/20240313/malaysia-semiconductors/zh-hant/
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  12. https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%8B%BF%E7%9D%A3
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  17. https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?id=0000693430_74R5R7S2270CUT1LM4SE4
  18. https://money.udn.com/money/story/5599/7721288
  19. https://en.wikipedia.org/wiki/China%E2%80%93United_States_trade_war
  20. https://money.udn.com/money/story/5599/7721288
  21. https://investtaiwan.nat.gov.tw/doisNewsPage588596cht?lang=cht&search=588596&source=FOREIGN
  22. https://findit.org.tw/newsPage.aspx?pageId=2025

九、致謝 (Acknowledgements)

  1. 感謝國科會之經費贊助和國科會工程組李玓先生與林晏妃小姐,再次勉勵筆者隨團到國科會實務上,積極推動新南向策略的重點國家馬來西亞去移地研究、參訪和演講。
  2. 我們參訪團在6月8號拜會檳城留台同學會時,非常感激李拿督添財傑出系友暨夫人,在百忙中,一大早就到機場接機,送往旅館和留台同學會會館,整天親自陪伴招待,雖6月9號因另有要事,仍不忘派遣一部專車送我們到機場。
  3. 感謝留台同學會會長黃宗達先生,前後一個多月,費心費神,親自往來書信,策劃協調和整合,並執行交流會的各項活動。6月9號更在我們前往檳城機場前,他和臺大化工系的劉柄國校友,專程帶我們步遊「雙海榴槤」農場,現採現嚐榴槤之甜美酒酸的風味,這些點點滴滴,叫人難予忘懐,餘香仍繞樑不去。
  4. 這份報告之撰寫,投影片製作和草槁之修改謝謝劉佳蓉小姐、何珮琳小姐、陳冠宇先生等人協助投影片製作和草槁之修改。
  5. 本報告之資料來源除了筆者的研發教學心得外,很多係源自網站資訊,為保留各網站資訊之精萃,筆者在本報告行筆中,讀者可發現有些章節字句係直接引用、翻譯或微修陳述。