台灣是全球半導體製造的重要基地，每年平均消耗2000萬片約當12吋晶圓，在此同時，也產生出大量的廢棄物。根據科學園區統計，從2014年開始，半導體製造過程中所產生的廢棄物，每年超過30萬公噸，未來伴隨製程節點的複雜度增加，稀貴資源與重要原物料取得越來越困難，都是半導體發展循環經濟的驅動力……

近年來，許多國家已覺察納入資源循環再生的經濟模式有助於環境永續發展，循環經濟思維正在興起，全球政府開始在產業創新和策略上提出新作為。蔡英文總統去年在發表就職演說時，特別提到台灣經濟結構的轉型，是新政府所必須承擔的最艱鉅使命，將對各種汙染的控制嚴格把關，要讓台灣走向循環經濟的時代，把廢棄物轉換為再生資源，並以永續的觀念去調整能源的選擇。但在執政周年後，卻挨批循環經濟政策至今仍未完全整合，也無提出藍圖。面對未來，台灣不能繼續單靠少數明星產業或中上游生產製造業，而必須加速進行循環經濟的變革。

台灣是全球半導體製造的重要基地，每年平均消耗2000萬片約當12吋晶圓，在此同時，也產生出大量的廢棄物。根據科學園區統計，從2014年開始，半導體製造過程中所產生的廢棄物，每年超過30萬公噸。未來伴隨製程節點的複雜度增加，化學清洗、蝕刻顯影等製程步驟也會成長，廢棄物數量與製程節點成正比，可預期廢棄物將會持續增加。在環保議題、資源循環再利用的考量下，可透過廢棄物處理來降低污染，進而循環再利用，達到零廢棄的目標。

工研院IEK產業分析師陳婉儀指出，「循環經濟」是以經濟導向來進行產業翻轉，產業設計發展的方向與線性經濟完全不同，講求的是「再生恢復」，從生產產品開始所投資的水電、材料與設備等資源，都必須先設想物質、能源的未來循環走向，並由製造商、供應鏈對產品的生命週期負起完全的責任。因此，循環經濟的商業模式將從「賣物質」變成「賣服務」，像是租賃、共享，賺錢獲利當然也是循環經濟的重點。而半導體製程節點複雜度增加、稀貴資源與重要原物料取得越來越困難，都是半導體發展循環經濟的驅動力。

透過共享經濟，改變商業模式

過去半導體產品從資源汲取(take)、製造(make)到丟棄(waste)，只有單一生命週期。而為了因應環保污染問題，開始發展廢棄物回收再處理與加值，目前銅萃取、廢硫酸純化等技術已趨成熟，真正重要的課題在於設計處理後的產品需求條件與成本考量。解決廢棄物現況只是線性思維，循環經濟設想的是「未來」，從使用者導向進行設計，才能了解客戶需求與產業型態的轉變。

表一、線性經濟與循環經濟比較

資料來源：2017/11/17「循環經濟下的資源加值應用」研討會陳婉儀簡報資料

若從循環經濟思考半導體產業的商業模式，應該要改變「生產者」的角色及現行產業規則，藉由共享經濟改變產品生命週期，販售服務而非產品。陳婉儀解釋，台灣晶圓代工以專業晶圓製造服務為本，若保留生產製造營運，藉由租賃或使用付費的概念，會更有誘因設計出能製造壽命更長、更有效能的產房，並透過大數據分析減少營運成本、提升生產效率，達成循環經濟的目標。半導體製造商在生產時，與供應商透過租賃或給付使用費來進行生產，直到設備、材料使用壽命結束，或需處理再利用時，由供應商回收再利用。設備材料供應商可做為基金投資人，將半導體元件產品為基金投資標的出資，並由半導體製造商做為基金管理人，負責半導體製造流程與銷售，透過利潤分配來維持循環。

台積電：邁向循環經濟3.0

在半導體的生態體系中，已有晶圓製造商與設備材料商開始以實際行動迎接循環經濟。全球晶圓代工龍頭台積電，去年產值高達新台幣9,479億元，在廢棄物處理上朝向源頭減量，並開發新技術提升回收率，同時也嚴格管理協力廠商。

由於半導體業使用原物料純度需求高，循環經濟模式可以分為1.0（供廠外他業降級使用）、2.0（導入廠內降級使用，）到3.0（回收後回供電子業使用）三階段。在1.0階段，台積電著重於物質使用源頭控管，引入新化學物質時就檢討廢棄物處理能力，也與廠商共同開發再利用技術，將廢硫酸、廢磷酸、氟化鈣污泥、廢顯影液等廢棄物精煉供其他產業做為原物料使用。目前台積電進入循環經濟2.0階段，既強化廠內降級使用，也設法製成異業可用產品再外運。未來台積電朝向循環經濟3.0階段進行，盡可能將廢棄物再製回供本業使用，並定下目標在2020年以前，將廠內廢棄物再生比例由15％提高至60％以上[1]。

永光化學：讓廢棄物搖身變黃金

半導體材料供應商永光化學於2015年開始尋求循環經濟的實際做法，並於2016年成立「推動循環經濟委員會」，由總經理擔任召集人、工廠副總為副召集人，設有3個執行小組和2個幕僚小組，目標朝向零排放與零廢棄邁進。永光化學認為，「所謂廢棄物，只是未經適度標示的資源」，因此只要善用生產製程中產出的副產物，運用化學反應轉化為資源，就能再加以利用。在永光化學色料事業處生產的某支染料，會產出大量的副產品稀硫酸，傳統是以酸鹼中和做廢水處理，每年所費不眥；但若將稀硫酸與金屬工業產出的副產品低成本鐵粉結合，利用化學反應得出硫酸亞鐵，就能變身成為廢水處理的重要原料，不僅為永光化學解決廢棄物處理的高額成本，更節省不少購買硫酸亞鐵的費用，成為廢棄物變黃金的最佳案例[2]。

陳婉儀表示，循環經濟不是為了回收而回收，這樣只會產生更多廢棄物。半導體產業的廢棄物，可透過「城市採礦」的概念進行計畫，將既有物質進行萃取轉化，並以廢棄物的「量」與「價」來進行再利用處理的評價，利用新技術進行還原或從設計源頭就要容易分離取出。由於廢液佔廢棄物比例約七至八成，具有量的特性，而貴金屬價格較高，因此廢液與貴金屬的處理技術與回收發展較為成熟，但部分貴金屬仍難以純化至原級回收，還需要進一步的技術創新。

備註：

1. 參考資料：2017/10/27工商時報「台積電 著重物質使用源頭控管」。
2. 參考資料：2017年3月臺灣化學教育「開創新局的永續化學：綠色化學與循環經濟的體現」。

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