近日，市場分析公司 TrendForce 數據顯示，半導體設備再遇短缺危機，其平均交付時間已延長至 18-30 個月。硅晶圓、電子特氣、光刻膠、光刻機等關鍵半導體設備、材料的現狀受到了產業關注，其中晶圓製造龍頭對本土設備材料企業的帶動不可忽視。
從最新發布的全球晶圓代工企業排名來看，台積電和三星是排名前二的兩大龍頭，也是代工領域彼此最大的對手。在芯片製程逼近物理極限的競爭中，它們還分別帶動了中國台灣和韓國的半導體產業的發展。
近年來，全球半導體產業鏈開始分化，台積電和三星都在強調本土供應能力，但雙方卻採用了完全不同的布局策略。
台積電要求上游供應商盡量在其生產基地周邊建廠，2004年-2021年其供應商從14家變為41家，位於中國台灣當地的供應商數量更是從1家變為了7家；三星則親自下場，在2020年、2021年兩年內連續投資了9家半導體設備、材料企業，加強產業鏈布局。
無論對台積電還是三星來說，本土供應鏈都是其戰略中的關鍵一環。但同時，它們沒有脫離全球半導體供應鏈另起爐灶，而是在全球半導體產業的基礎上，通過本土供應鏈補足供應短板，並獲得獨特的競爭優勢。
一、台積電帶動半導體產業分工，布局光罩、封裝與存儲
晶圓代工模式的出現，與台積電創始人張忠謀一位老友的創業經歷有關。
1984年，張忠謀任美國電子產品製造商通用儀器的總裁時，有老友找他參與投資，因為此時芯片公司一般都有自己的工廠，需要5000萬美元。3周后，他才知道，這位老友僅用500萬美元就創辦了一家無晶圓廠（fabless）芯片設計公司。
這啟發了張忠謀，他認為無晶圓廠芯片設計公司將會成為一種新的發展趨勢，那麼專門做晶圓製造的晶圓代工模式也可有所作為。1987年，張忠謀創辦了台積電，專註於晶圓代工。
台積電創始人張忠謀
台積電的出現，加速了中國台灣半導體企業製造和設計分離，開始有更多的芯片企業開始將芯片設計和晶圓製造剝離，避免代工和設計混淆引起客戶的擔心。
隨着芯片製程的演進，台灣ASIC芯片設計公司創意電子的前CEO石克強說：“所有半導體廠商都發現，沒有辦法全靠自己的力量做出一顆單晶片，這強迫大家合作，或做更精密的分工。”
台積電作為產業鏈中晶圓製造的一環，早在1994年，就對上游的光罩（光掩模）、下游的封測和存儲芯片領域都進行了布局。
根據台積電1994年年報，台積電對台灣光罩、鑫成科技和世界先進等中國台灣半導體材料、封測和存儲企業進行了投資，並向中國台灣存儲芯片廠旺宏電子提供儀器設備，使旺宏電子為台積電生產晶圓產品。
台灣光罩
據悉，台灣光罩成立於1988年12月，是中國台灣成立最早、規模最大的專業光罩廠。台灣光罩還承接了台灣工研院電子所的經驗與技術基礎，能夠生產0.18/0.15/0.11以及0.09微米的光罩。
鑫成科技成立於1993年2月，主營業務為封裝測試服務，投資方包括台積電、旺宏電子等，最早董事長由旺宏電子原董事長鬍定華擔任，總經理由原台積電產品測試負責人劉澄浪出任。
1997年後，鑫成科技與力晶半導體成立了測試廠力成科技、測試設備企業鑫測科技，形成了一整個封測集團。不過，由於經營不善，鑫成科技最終由矽品集團接手收購。
世界先進成立於1994年12月，其前身是台灣工研院次微米製程技術發展計劃，獲得了台積電等13家企業的投資，成立后專註於DRAM和存儲芯片的開發、生產。1999年，世界先進在台積電的幫助下，逐漸進入晶圓代工領域，2004年7月世界先進正式結束DRAM業務，轉型成為晶圓代工企業。
雖然台積電對上下游產業鏈都進行了投資，但整體看來，截至2004年其半導體設備和材料供應商大多仍為日、韓和歐美企業。
2004年台積電半導體材料供應商，大多為歐美日韓等外國企業（圖片來源：台積電2004年年度報告）
二、三星因制裁密集投資本土供應鏈，旗下設備公司已成全球前十
和台積電類似，三星電子的半導體設備、材料供應商也多為日本信越化學、日本勝高、荷蘭ASML、美國應用材料等全球產業鏈玩家。不同的是，三星電子曾遭遇過半導體設備/材料短缺和制裁，因此其更重視本土化的供應鏈。
三星電子半導體設備、材料投資情況（截至2021年12月31日）
由於無法得到足夠的材料和設備產能，三星電子在剛剛進入半導體行業時，和日本廠商合資成立了半導體設備公司KDNS。
2005年，三星電子創辦晶圓代工業務，開始了和行業龍頭台積電競爭。同年，KDNS更名為SEMES，成為了三星電子的全資子公司。2021年，SEMES營收為3.12萬億韓元（約合24.86億美元），全球半導體設備企業排名第九，為韓國第一。
SEMES的半導體設備產品包括清洗、測試、封裝、刻蝕、光刻等工序環節
2019年對三星電子乃至整個韓國半導體產業十分重要。該年，日本對韓國實行了半導體材料禁令，禁止了光刻膠、氟化氫刻蝕氣體和氟化聚酰亞胺三種半導體材料向韓國的出口。
這三種材料都是日本企業佔據絕對壟斷地位，且具有較高技術壁壘的關鍵半導體材料。為了解除這種制裁，三星電子副會長李在鎔曾飛抵日本與上游材料廠商進行溝通。
為了應對日本的材料禁令，韓國宣布了65億美元的投資計劃，幫助韓國半導體材料供應商成長。三星電子一方面選用中國大陸、中國台灣和比利時等地區國家的供應商進行替代，另一方面也開始培育本土供應商。
日本實施半導體材料禁令后的2020年和2021年，三星電子一連投資了9家半導體設備、材料供應商，並將這些企業的投資列為“Management Participation（參與管理）”，而非“Simple Investment（純粹的投資）”。
在三星電子的投資和支持下，這些半導體設備、材料企業不僅大多上市，也成為了韓國半導體產業突圍日本材料封鎖的生力軍。
以韓國Soulbrain為例，該公司成立於1986年，經營範圍包括半導體、顯示、電池等多個領域的化學材料。在日本發起半導體材料制裁后，Soulbrain在韓國忠清南道公州市建立了新的氟化氫工廠，將其氟化氫溶液產能提升了一倍，約能滿足韓國半導體企業所需的2/3。如今，Soulbrain已成為三星電子等韓國芯片製造企業的核心供應商。
韓國貿易、工業和能源部官員稱，這是韓國自日本對其制裁以來，首次實現本土化的材料。
除了自己投資半導體設備和材料企業，三星電子也在接受更多韓國本土企業成為自己的供應商。據報道，韓國的半導體激光設備供應商EO Technics、陶瓷材料供應商Cinos、化學氣相沉積系統（LPCVD）供應商Eugene Technology和等離子設備供應商PSK等已開始合作，為三星電子的晶圓廠生產本土半導體設備。
EO Technics首席執行官Sung Kyu-dong稱，其員工為三星電子開發激光設備而感到自豪。
三、三星加強自身競爭力，台積電供應聚集降低成本
如今，日本半導體供應商已通過在韓國設廠等方式繞過了日本對韓國半導體材料的制裁，但三星投資的本土半導體設備和材料子公司的發展思路也在變化。
以三星最早的半導體設備子公司SEMES為例，其目標從此前保障三星的半導體設備供應，變為了以應用材料和東京電子為目標，通過自主的半導體設備加強三星自己的芯片製造競爭力。
SEMES CEO康昌進曾接受採訪稱，希望SEMES成為像應用材料、泛林半導體、東京電子和ASML那樣的半導體設備巨頭。他說：“每一次半導體技術更替，投資成本都會成倍增加。正因為有這種風險，SEMES才能大膽挑戰應用材料和東京電子不願開發的新概念設備。”
SEMES CEO康昌進
SEMES如果研發出了更加先進的半導體設備，將幫助三星電子在和台積電的競爭中取得優勢。
和三星相比，台積電則較少面臨過上游半導體設備和材料廠商的制裁，其培育的本土供應鏈企業更多出於效率和成本考慮。
台積電的採購類別大致可分為設備、零部件、原料、廠務和自動化產品六類。在中國台灣地區，其各廠區採購由台積電新竹總部統一負責；台積電在中國大陸和美國地區的子公司則分別有獨立的採購組織。
為了強化與供應商之間的關係，台積電一直在推動本土化採購，以提升供應彈性、縮短新產品開發時間、減少不必要成本，並降低碳排放並為當地創造更多就業機會。其官網提到許多關鍵供應商自2004年就響應台積電號召，陸續來到中國台灣生產。
從2004年到2021年，台積電供應企業最大的變化，是出現了由林德集團、日本勝高等國外供應商所設立的本土分公司以及合資公司，且供應商數量大大提升，這提升了台積電供應鏈的多元化和抗風險能力。
2004年，台積電的硅晶圓、化學材料、光阻和特殊氣體供應商共14家，其中只有Tai-Young High Tech為日本三菱化學株式會社在台灣設立的企業，其餘均為外國企業；2021年，台積電則披露了34家供應商，其中包括環球晶圓、廣明實業、勝一化工、華立企業4家台灣企業和台塑勝高、聯華林德氣體公司、茂泰利科技等外企在台合資設立企業。
台積電供應商情況（截至2021年12月31日）
此外，台積電年報顯示，其製程用化學原料、黃光製程材料、研磨液/研磨墊/鑽石碟三大領域的供應商大多將生產基地建在了台積電晶圓廠的附近。
而為了保證產品質量，台積電還建立了跨部門的供應商輔導團隊，進駐供應商產線，從進料、生產、填充和檢測四個流程與供應商進行合作。
結語：台積電、三星借力全球產業鏈，帶飛兩地半導體
半導體設備和材料是晶圓製造企業提升產能和良率的關鍵，如果有關鍵的設備和材料出現短缺，就會影響和拖累晶圓製造企業的工藝製程研發和產能擴張。
因此對台積電和三星這樣的晶圓製造龍頭來說，其對上游半導體材料和設備的布局必然基於公司發展的戰略和其在供應鏈中的地位。
台積電是晶圓製造龍頭，在供應鏈中話語權較大，要求上游廠商圍繞其廠房進行布局，實現效率和成本的最優；三星則在發展初期以保障供應為目的進行布局，之後又因日本半導體材料制裁而強調本土供應，並為了獲得對台積電的優勢，加大旗下半導體設備企業的投資，掌握獨特的供應優勢。
值得注意的是，儘管兩大晶圓製造巨頭都強調本土供應鏈，但並沒有放棄全球半導體供應鏈，而是通過藉助全球半導體材料、設備企業，帶動本土半導體產業，實現自己的戰略目標，這值得國產半導體行業借鑒。