前言|為何半導體,為何是臺灣
21世紀的人類文明,正以前所未有的速度被科技重新定義。而在所有關鍵科技之中,半導體扮演的角色,早已不只是產業零組件,而是國力、競爭力,甚至是國家安全的核心基礎。人工智慧、高效能運算、機器人、電動車、5G/6G 通訊、智慧醫療、國防科技,無一不仰賴晶片的持續演進。某種意義上,晶片之於當代世界,正如石油之於20世紀。
2023年2月,我赴美國佛州參加設計自動化會議(Design Automation Conference,DAC)執行委員會。從機場搭乘計程車時,回答司機我來自「Taiwan」,司機不是如過往常見的場景追問「Thailand ?」,而是語帶焦急地說:「需要你們多生產晶片,不然我們會失業!」近年來的諸多國際互動,從政府官員、研發學者、乃至於草根民眾,我親身深刻體驗到,半導體早已跳脫產業範疇,不僅大幅提升臺灣的國際地位,更成為臺灣獨特的標誌、牽動全球經濟、社會與國防運作的關鍵力量。
在這樣的時代背景下,臺灣半導體產業能夠在半世紀以來,寫下波瀾壯闊的發展軌跡,在全球扮演關鍵的角色,絕非偶然,而是數十年來產、官、學、研通力合作,長期投入人才培育與技術累積的結晶。這段歷程,不僅是臺灣產業發展的縮影,也是關於信念、策略與制度的社會奮鬥史,更是一部關於「人才如何成就國家」的真實故事。
一、臺灣半導體的崛起|不是奇蹟,而是長期累積
臺灣半導體產業的成功,常被外界形容為「奇蹟」。然而,對實際參與其中的工程師與研發人員而言,這是以人為核心的「工程精神」演化,更是一場高度自律、深富工程文化底蘊、長期投入的馬拉松,將奮鬥與智慧化為一段段動人的篇章。
從上游的IC設計與電子設計自動化(EDA),到中游的晶圓製造、設備與材料,再到下游的封裝測試與系統應用,臺灣逐步建立起全球少見、分工精細且高度互信的完整產業聚落。這樣的生態系,使臺灣在疫情與地緣政治劇烈變動下,反而更凸顯其不可取代性。
先進製程和封裝的每一次突破,都不是單點技術的勝利,而是成千上萬工程師在電機、材料、物理、資訊、數學等學科上長期深耕的成果。半導體沒有捷徑,也沒有彎道超車,講求的是一步一腳印、願意長期磨一劍的工程文化,將知識轉為現實、將理想化為產品。
二、人才是關鍵中的關鍵|產、官、學、研通力合作育才
若要為臺灣半導體成功找出最核心的因素,答案只有一個:人才。
半導體產業規模極大、分工極細,需要「量多質精」的理工專才協同合作。更重要的是,這些人才必須具備扎實的數理基礎、嚴謹的工程思維,以及願意長期投入、持續學習的職業精神。他們的堅持、毅力與創造力,是臺灣半導體產業最深層的底蘊。這樣的人才,不是短期政策可以速成,而是教育制度與產業文化長期形塑的結果。
過去數十年,臺灣能夠源源不絕地培育出具國際競爭力的半導體人才,關鍵在於三個面向相互支撐:第一,政府和社會重視STEM(科學、技術、工程和數學)的基礎教育和政策支持;第二,大學與研究機構能夠進行高強度、具國際競爭力的研究與訓練;第三,產業願意長期投資人才,與學界形成正向循環。
三、人才斷鏈,才是真正的風險|要怎麼收穫,先那麼栽
近年社會對「去台化」的焦慮,多半聚焦於企業赴海外設廠,擔心人才外流與技術移轉。然而,從長期觀察來看,真正的風險並不在於少數工程師的跨國流動,而在於整體人才供應鏈是否出現斷裂、我們是否仍有能力持續培育整個世代的優質人才。
我曾在多個產學合作場合中,聽到企業主管私下坦言,設備與資本可以用錢解決,但「能承擔關鍵責任、解決問題的人才」卻愈來愈難找。少子女化和理工學生比例下滑,使工程科技人才基數快速下降,而教育和升學制度使學科能力弱化,更是雪上加霜。
若教育只講虛華的理想而不務實,無視「要怎麼收穫,先那麼栽」的道理,致使基礎學科和專業能力弱化、升學制度無法有效鑑別學習成效和適性揚才、大學體制缺乏彈性有效育才,最終將導致人才短缺的結構性問題。這不僅影響半導體,也將衝擊整體產業的永續發展。尤其半導體的競爭從來就不只是技術和資源的較量,而是工程文化和制度生成能力的競賽。
四、教育制度|從國教到高教的系統工程
人才是國家和產業發展的根本。人才培育是一項長期的系統工程,國民教育講均質發展,重在啟發興趣與奠定基礎,高等教育則必須拔尖,培育頂尖與關鍵人才,提升國際競爭力,增進整體的國計民生。兩者角色不同,但相輔相成,缺一不可。
在國中與高中階段,數學與自然科學的必修訓練,是理工發展不可動搖的根基。多元學習的本質是正面的,但若以多元之名削弱基礎,則本末倒置,最終受害的是學生本身與國家競爭力。尤其理工領域,「數學不會就是不會」,多元能力的培養常需以學科能力為基礎。國際間積極推動STEM教育,正是因為看見科技競爭的本質,乃建立在扎實的數理知識之上。
大學端需要彈性學制,便利適性和跨域學習。僵化的學制與招生名額,往往無法適性揚才、即時回應國家和產業需求。透過校學士、學院學士班、領域專長、跨域學習與跨校專業聯盟,建構良善的配套制度和生態系,讓學生能依興趣與能力調整學習路徑,將有助於提升整體育才效率。同時,大學和技職教育更應強化產學連結,使高階人才的培育與實際研發需求形成正向循環。研究所教育更應提升層次,建構未來科技和教育升級所需。當科技和產業已進入最高階的競逐,高教要分級,研究要重質,技職要重視,產學要接軌,盡速關閉不具競爭力的校院,降低資源浪費和民粹誤國,我們的人才培育制度不能停留在世紀初的想像。
五、博士教育與高階研發的再定位|高科技發展的憑藉
先進半導體和高科技技術的突破,愈來愈仰賴博士級進階人力。然而,國內博士就讀意願低迷,已成為知識創新和產業升級的挑戰。其原因多元,除經濟誘因,更重要的是博士教育的價值和社會氛圍。
博士訓練的核心,在於培養能夠找出痛點、定義問題、研發創新的能力。透過產學合作、生涯發展路徑的優化、博士預聘機制、合理的獎學金和國際交流,甚至適當的兵役減免和年金資歷的加計,提升博士的性價比,讓優秀學生看見長期回報,願意投入高階教研行列,才能確保研發創新能量不中斷,以利永續卓越。
六、開源與優化|擴大人才池
少子女化是極為嚴重的國安危機,臺灣的生育率已降至0.8%,全球倒數第一。政府和產業必須積極應對,合作鼓勵生育,提供有效的生養、照護和教育補助和福利。社會應推動支持婚育的性平政策,提升生育的社會和醫療制度,保障女性因家庭照護所需的工作權和福利措施等,盡速扭轉少子女化的劣勢。
在少子女化尚未逆轉的情況下,臺灣必須同時「開源」與「優化」人才來源。例如,提高女性參與理工領域的誘因,在升學和就業機會上,給予適當的保障和激勵,並提供專業發展的支持和生育福利的措施;策略性招募留臺(資)企業意願較高的國際與僑生人才,建立友善的就學就業和長住移民政策,並藉由產學合作,提升攬才的效率;善用科技提升效率,降低人力需求,加值產業等。
這不只是人力的補充,更是文化、技術與觀念的多元化,有助於提升整體研發與創新能力。

臺灣半導體的發展得力於人才培育,張耀文教授呼籲,投資人才就是投資未來。圖為本刊以ChatGPT生成。
結語|投資人才,就是投資臺灣的未來
回顧臺灣半導體產業的發展:真正決定產業高度的,從來不只是製程節點和技術的推進,而是能否持續生成整個世代的優質人才。設備可以購買,技術可以引進,資本可以籌措;唯有人才與制度,必須提前布局,且一旦斷層,往往需要更長的時間才能修補。半導體的競爭,本質上不是單一企業的競逐,而是一個國家制度生成能力的較量。
面對快速變動的國際局勢和無可避免的地緣政治,臺灣別無選擇,只能持續在產業鏈中保持「無可取代性」。而無可取代性的根本,不在於廠房或設備,而在於人才與制度,在實驗室、在產學合作現場所累積的紀律與專業。如果教育體系無法與產業節奏對接,如果社會對工程專業的理解逐漸模糊,再多的高科技投資,都可能只是短期的繁榮。
歷史從不等待準備不足的國家和社會。若我們錯過這一代優質人才的培養,未來被討論的,或許不再是臺灣的優勢,而是臺灣的缺席。唯有腳踏實地,回到教育與人才培育的根本,讓制度回歸科學邏輯、讓年輕世代看見長期價值,臺灣才能在未來的世代,精益求精,再創新局,在世界舞台上延續屬於自己的榮耀。(本專題策畫/光電工程學研究所林晃巖教授)
張耀文小檔案
1988年獲臺大學士學位,1993和1996年獲德州大學奧斯汀校區碩士和博士學位(computer sciences)。現為臺大電機系特聘教授,曾任臺大電資學院院長、副教務長兼教發中心主任、電子所所長等、日本早稻田大學客座教授六年和美國MIT訪問學者。
研究為被稱為晶片之母的電子設計自動化(EDA)。成果深刻改變EDA樣貌,成為業界工具和教科書內容,於2013和2020年榮膺IEEE與ACM Fellow,2013年被主流專業媒體EE Times譽為「a microelectronics pioneer in EDA」,2015年團隊被譽為「The Best and Brightest Worldwide」。2020/21年擔任EDA最重要組織IEEE CEDA唯一非歐美的總裁,亞洲唯一擔任兩個頂會ICCAD和ISPD主席。
其合著Morgan Kaufmann 出版的934頁EDA教科書、20個美國專利和全球最多頂尖 DAC和ICCAD會議論文(182篇),臺灣六十餘年來唯一的兩頂會第一名最佳論文獎。近五年論文引用數曾為微軟資料庫硬體和結構領域,四萬名研究者第一。獲獎無數,包含兩次臺大傑出教學獎(前1%教師)和九次優良教學獎(合計19年教學獎)、國科會傑出特約研究員和三次傑出研究獎、教育部學術獎、CIEE電機工程獎章(最高榮譽)等。
其研究室開發的NTUplace4電路擺置器曾獲三大頂尖EDA競賽冠軍,為他與前學生合創Maxeda的核心引擎,2023年被EDA第一大廠Synopsys收購。現任聯發科技獨立董事,曾任創惟獨董、聯發科、瑞昱和智原技術顧問。