تایوان،کشوری با جمعیتی ۲۳.۵ میلیون نفری، ۶۰ درصد از پیشرفته‌ترین نیمه‌هادی‌های جهان را تولید می‌کند. صنعت میکروالکترونیک سنگ بنای اقتصادی و امنیتی تایوان است. دستاوردهای خارق‌العاده‌ی تایوان در صنعت نیمههادی به صورت اتفاقی به دست نیامده‌اند بلکه حاصل دهه‌ها سرمایه‌گذاری مداوم توسط دولت‌ها و شرکت‌های بزرگ، هوشمند و آینده‌نگر بوده است که تلاش‌های زیادی برای توسعه فناوری‌های پیشرو و پرورش استعدادهای برتر در کشور تایوان انجام داده‌اند. با این حال، امروزه صنعت میکروالکترونیک تایوان با چالش‌هایی روبرو شده است. این چالش‌ها نه تنها به این دلیل که سایر کشورها در تلاش برای ایجاد صنایع نیمههادی پیشرفته داخلی خود هستند ایجاد می‌شود، بلکه فناوری تولید ریزتراشه‌های پیشرفته نیز به محدودیت‌های فیزیکی اساسی نزدیک می‌شود. بدون نوآوری‌های تحول‌آفرین به نظر می‌رسد که فناوری‌های موجود برای ساخت نیمه‌هادی‌ها نتواند تراشه‌هایی بسازد که مصرف انرژی کم‌تری داشته باشد و نیازهای محاسباتی متنوع را برآورده سازد. علاوه بر این، هزینه تولید با کوچک‌سازی نسل فناوری همانطور که قانون اصلی مور پیش‌بینی کرده است کاهش نخواهد یافت. این موضوع به طور قابل توجهی انگیزه‌های اقتصادی کوچک‌سازی دستگاه‌ها را کاهش داده و در نتیجه شتاب رشد صنعت نیمههادی را متوقف خواهد کرد.
دولت تایوان به منظور غلبه بر چالش‌هایی که بعضا چالش‌های کشورهای پیشرفته این حوزه نیز می‌باشد، برنامه‌ها و ابتکاراتی ملی را به تصویب رسانده است. یکی از این برنامه‌ها ابتکار نیمههادی انگسترومی [1] است. این برنامه به دنبال کشف راه‌حل‌های نوآورانه و خارج از چارچوب معمول است که می‌تواند موقعیت پیشرو تایوان را در صنعت میکروالکترونیک برای دهه آینده حفظ کند. اهداف پیش‌بینی شده برای این برنامه به سه دسته تقسیم شده اند:
- مترولوژی و بازرسی در مقیاس اتمی[2]
- توسعه فناوری‌های تصویر و طیف با وضوح[3] انگسترومی برای تحلیل ترکیب ساختاری و شیمیایی،
- ساخت تکنیک‌های تحلیل نقص سطح و بین‌سطحی باوضوح انگسترومی برای ساختارهای نیمههادی و چندلایه،
- برنامه‌ریزی بلندمدت برای نیازهای مانیتورینگ فرآیند خط تولید.
- مواد کلیدی برای دستگاه‌های آینده
- توسعه تکنیک‌های رشد برای نیمه‌هادی‌های با ابعاد پایین با کیفیت بالا و مساحت بزرگ[4]
- بررسی ماژول‌های فرایند کلیدی برای دستگاه‌های نیمههادی با ابعاد پایین
- کاوش در مواد جدید برای دستگاه‌های کم‌انرژی در کاربردهای صنعتی
- دستگاه و مدار انگسترومی
- توسعه فناوری تراشه سه بعدی با چگالی فوق‌العاده بالا
- توسعه دستگاه‌های کلیدزنی با انرژی فوق‌العاده پایین و معماری محاسباتی با بازدهی انرژی فوق‌العاده بالا
از دیگر برنامه‌های ملی کشور تایوان، برنامه‌ای است که شورای ملی علم و فناوری[5]در تایوان به طور رسمی از آن با عنوان برنامه نوآوری صنعتی مبتنی بر تراشه تایوان [6] رونمایی کرده است. این برنامه استراتژیک با هدف تقویت توانمندی‌های فناورانه ملی و جذب سرمایه‌گذاری خارجی اجرا می‌شود. این برنامه ملی که در تاریخ ۶ نوامبر ۲۰۲۳ تصویب شده، دارای بودجه‌ای قابل توجه به میزان ۳۰۰ میلیارد دلار تایوانی (معادل ۹.۶۵ میلیارد دلار آمریکا) است که از سال ۲۰۲۴ تا ۲۰۳۳ به آن تخصیص داده می‌شود.
برنامه نوآوری صنعتی مبتنی بر تراشه تایوان که قرار است طی یک دوره ۱۰ ساله اجرا شود، برنامه‌ریزی شده است تا با چهار رویکرد به چالش‌هایی که صنعت نیمههادی تایوان با آن مواجه است پاسخ دهد. این چهار رویکرد عبارت‌اند از:
- جذب استارتاپ‌ها و سرمایه‌گذاران خطرپذیر بین‌المللی برای آمدن به تایوان،
- تسریع در نوآوری‌ها در ادغام غیریکنواخت و فناوری‌های پیشرفته،
- ترکیب هوش مصنوعی و تراشه‌ها برای تحریک نوآوری در صنعت،
- بهبود محیط رشد استعدادها به منظور جذب استعدادهای تحقیق و توسعه جهانی.
اولین فاز این پروژه که قرار است پنج سال به طول انجامد بر ایجاد مراکز نیمههادی، توسعه استعدادها، و برپایی زیرساخت‌های مرتبط در موسسه تحقیقات فناوری صنعتی تمرکز خواهد داشت. فاز دوم با هدف یاری رساندن به تایوان برای رسیدن به سهم بازار جهانی 40 درصدی طراحی تراشه تا سال ۲۰۳۳ و دستیابی به سهم بازار جهانی ۸۰ درصدی برای نیمه‌هادی‌های پیشرفته نسل ۷ نانومتر یا کمتر اختصاص دارد. برنامه بلندمدت در نظر دارد توسعه تراشه‌های نیمههادی را به زمینه‌های مختلفی گسترش دهد، از جمله ارتقاء دقت پزشکی، کاهش هزینه‌ها، و کوتاه کردن زمان تولید تراشه‌ها و نیمه‌هادی‌ها.
در شکل 1 سیاست‌های اخیر و تاریخی تایوان برای توسعه صنعت میکروالکترونیک خود قابل مشاهده می‌باشد.
شکل1: سیاست‌های اخیر و تاریخی تایوان برای صنعت میکروالکترونیک
به موازات این برنامه، شورای ملی علم و فناوری تایوان اعلام کرد که ۲.۰۵ میلیارد دلار تایوانی(حدود 80 میلیون دلار) در پژوهش‌های فناوری پیشرفته سرمایه‌گذاری خواهد کرد. مبلغ قابل توجهی بالغ بر ۱۵.۶۶ میلیارد دلار تایوانی(حدود 612 میلیون دلار) نیز تا سال ۲۰۲۸ برنامه‌ریزی شده است که تمرکز آن بر تشویق استعدادهای تحقیقاتی، حمایت از دانشجویان دکتری و بهبود کلی محیط تحقیق خواهد بود. همچنین برای جذاب‌تر کردن تایوان برای متخصصان خارجی، شورای ملی علم و فناوری قصد دارد با وزارت کار و وزارت کشور همکاری کند. هدف این است که فرآیند اقدام برای اخذ اقامت و مجوز کار برای متخصصان خارجی را ساده‌سازی کند تا مشارکت آن‌ها در چشم‌انداز فناوری پویای تایوان را تسهیل نماید. طبق این برنامه، تایوان امیدوار است تا با ادغام فناوری تراشه و هوش مصنوعی مولد، جایگاه پیشرو خود در صنعت نیمههادی را محکم‌تر کند و زمینه‌های لازم برای توسعه آینده کشور را فراهم آورد.
کشور تایوان بر تولید جهانی تراشه‌های پیشرفته و نیز تراشه‌های کمتر پیشرفته تسلط کامل دارد. به همراه چین، تایوان بیشترسهم بازار آزمایش و مونتاژ تراشه‌ها را نیز در اختیار دارد. این موضوع به وضوح نگرانی زیادی بین سرمایه‌گذاران و دولت‌ها در کشورهای توسعه‌یافته غربی ایجاد کرده است، به ویژه این‌که تنش‌های ژئوپلیتیک افزایش‌یافته بین آمریکا و چین و گمانه‌زنی‌ها پیرامون خواست چین برای بازگرداندن تایوان به سرزمین چین رو به تشدید بوده است. به عقیده‌ی موریس چانگ، بنیان‌گذار شرکت تولید نیمه‌رسانای تایوان (TSMC) که بزرگترین تولیدکننده قراردادی تراشه در جهان می‌باشد، چشم‌انداز صنعت نیمههادی تایوان ممکن است به علت چالش‌های ذکر شده تا دو یا سه دهه‌ی دیگر منفی شود و کشورهای دیگر ممکن است جایگاه تایوان را به عنوان برترین تولیدکنندگان نیمههادی در جهان تصاحب کنند. از نظر آقای چانگ این که کدام کشور می‌تواند چنین موفقیتی کسب کند، فعلا نامعلوم و نامشخص است. جزیره کیوشو در ژاپن به دلیل داشتن منابع فراوان آب و برق، سنگاپور، ویتنام، اندونزی و هند از نظر ایشان رقیب‌های احتمالی تایوان در آینده خواهند بود. برنامه‌ریز‌ی‌ها، سیاست‌ها و سرمایه‌گذاری‌های تایوان در این صنعت به دنبال آن است که جایگاه ممتاز این کشور را حفظ نماید؛ همان‌گونه که آقای چانگ اظهار خوش‌بینی کرده است که علی‌رغم تلاش سایر کشورها که از روندهای ژئوپلیتیک برای تلاش و شکست دادن TSMC استفاده می‌کنند، این شرکت و تایوان خواهند توانست بر چالش‌های پیشرو غلبه نماید.
در جدول 1خلاصه‌ای از اهداف، بودجه، ابزار‌های عمومی سیاست‌گذاری و زمینه بازار کشور تایوان قابل مشاهده می‌باشد.
جدول1: خلاصه‌ای از اهداف، بودجه، ابزار‌های عمومی سیاست‌گذاری و زمینه بازار تایوان
| تایوان | |||
| اهداف رسمی | تخمین بودجه عمومی | ابزار‌های عمومی | زمینه بازار |
| دستیابی به ارزش تولید 170 میلیارد دلار آمریکا تا سال 2030 دستیابی به فناوری تولید یک نانومتر تا سال 2030 | هیچ داده‌ای برای حمایت کلان عمومی موجود نیست. کل تامین مالی برای پروژه “سمی‌کانداکتور مونشات” به میزان 130 میلیون دلار (2018-21) بود. | معافیت از مالیات بر درآمد شرکت‌ها رفتار ترجیحی گمرکی و تعرفه واردات مشوق‌های مالیاتی برای تحقیق و توسعه حمایت مالی مستقیم | اندازه بازار: حدود 33 میلیارد دلار(سال 2020)سهم بازار حهانی: حدود 8 درصد سهم تقاضا جهانی: کمتر از یک درصدرشد بازار: رشد با نرخ مرکب 8 درصد برای سال‌های 2020 تا 2025 |
[1] Angstrom Semiconductor Initiative
[2] Atomic-scale metrology and inspection
[3] resolution
[4] high-quality, large-area low-dimensional semiconductor
[5] National Science and Technology Council
[6] Taiwan Chip-based Industrial Innovation Program