執行摘要
半導體是當代資訊時代的基石，也是全球經濟的重要支柱。它們對美國的經濟與國家安全至關重要，為數據中心、通訊、汽車、航太與國防、個人計算設備、工業、娛樂以及醫療保健等市場提供智慧化基礎。從經濟與技術的觀點來看，美國若要保持全球領導地位，必須在半導體領域維持卓越的競爭優勢。

國家半導體技術中心（National Semiconductor Technology Center, NSTC）是一個公私合作的聯盟機構，作為兩黨支持的《CHIPS與科學法案》（CHIPS and Science Act）的一部分，該法案由拜登-賀錦麗政府簽署成為法律。NSTC的使命在於研究先進半導體技術、進行原型製作以及培育半導體相關人才，從而增強國內供應鏈的經濟競爭力與安全性。NSTC的成立標誌著一個重要契機，旨在建立一個能持續數十年推動創新與技術進步的變革性機構，並為未來產業奠定穩固基礎。NSTC將與商務部（Department of Commerce, DOC）、能源部（Department of Energy, DOE）、國防部（Department of Defense, DOD）以及國家科學基金會（National Science Foundation, NSF）等政府部門合作，充分利用各機構既有的研發能力與資產，並確保研究工作相互搭配。

根據前總統科學與技術顧問委員會（PCAST）的報告、微電子領導力小組委員會的《國家微電子研究戰略》（National Strategy on Microelectronics Research）、CHIPS工業顧問委員會的建議，以及NSTC願景文件的指引，NSTC致力於解決以下核心問題：透過NSTC成員資格推動關鍵領域的研究，追求數據中心半導體與系統性能的突破，這些數據中心正推動人工智慧革命，同時努力降低耗電量。此外，NSTC將召集生態系統內的各界力量，共同針對具有高影響力的領域進行研究，例如利用人工智慧提升設計與製造效率、改善製造流程的可持續性，以及推動半導體安全性與來源一致性的標準化。

一、前言
國家半導體技術中心（National Semiconductor Technology Center, NSTC）提供了一個重要契機，致力於建立一個變革性的創新機構，以加速創新步伐，培育蓬勃發展的半導體研發生態系統及相關勞動力，並為未來產業奠定堅實基礎。

本戰略計畫的核心目標是將NSTC建設成一個長期運作且具深遠影響力的機構。未來三年內，該計畫將專注於明確並優先推動近期目標與任務，旨在進一步鞏固美國在半導體技術領域的全球領導地位，並為NSTC成員以及全國經濟與科技發展創造持續價值。這些目標涵蓋多個重要領域，包括制定研究議程、啟動研究獎勵計畫、建設相關設施，以及推動並維持美國的半導體專業勞動力發展。

該計畫也規劃了多項具體專案，旨在於短期內為NSTC組織成員帶來實質性的助益，例如「快速啟動」（Jump Start）研究計畫，旨在加速推動具潛力的半導體技術；設計賦能門戶（Design Enablement Gateway），提供成員便捷的設計工具與模擬環境；晶片整合服務（silicon aggregation service），協助晶圓共享製造資源；為具潛力的初創企業提供資金支持；以及勞動力卓越中心（Workforce Center of Excellence），專注於培養與發展多元化且高技能的半導體專業人才。未來，提供給成員的產品與能力將持續擴展，以進一步提升美國在半導體領域的競爭力。

二、策略目標
(一) 目標一：擴大美國的技術領先地位(Expand U.S. Technological Leadership)
NSTC 將透過識別並推動具潛力的基礎半導體技術研究計畫，強化並擴展美國在半導體技術領域的全球領導地位。隨著過去十年間數位轉型加速發展，數據使用模式不斷演變，全球對運算能力和功能的需求持續攀升。當前的人工智慧革命正是依賴尖端半導體和先進封裝技術的突破性發展所推動。面對這個快速增長且需求不斷演變的市場，推動半導體技術的持續進步已勢在必行。下一代半導體創新將需要跨學科的協作研究、持續的技術開發投入，以及大量資本支援。

然而，將早期的前瞻性研究成果轉化為商業生產，對半導體產業而言充滿挑戰。這一過程通常因技術成熟期長、高昂的成本和投資風險而受到限制，導致產業界較少投入於基礎研究。以曾主導長期技術研究的貝爾實驗室（Bell Labs）逐漸式微為例，這反映出半導體領域在長期技術開發上的困境。

此外，隨著半導體技術日益複雜，「從實驗室到工廠」（Lab-to-Fab）的技術轉化過程所面臨的瓶頸越來越嚴峻。NSTC 的研究將聚焦於這一轉化過程的早期階段，協助具潛力的創新技術達到概念證明（Proof of Concept）或初步驗證，縮短從實驗室到大規模生產的落差，並加速技術商業化的進程。

(二) 目標二：降低原型製作的時間與成本(Reduce Time and Cost for Prototyping)
NSTC 將建立並管理一套涵蓋實體與數位資源的資產組合，這些資產將支援 NSTC 社群，進一步縮短半導體技術的探索、原型製作與驗證時間，同時降低開發成本。

穩健且協調的基礎設施是推動創新的關鍵，這些創新最終將轉化為實際應用。完善的基礎設施使研究人員能夠將創意從概念證明（Proof of Concept）階段推進至原型開發，並進一步達到規模化生產試驗，從而簡化邁向全面生產的流程。此外，這類基礎設施還將支援美國國內半導體製造領域的持續投資，為提升研發競爭力創造有利條件，並進一步鞏固長期技術優勢。

在未來技術路線圖中，跨設備到系統層級的協同設計（Co-Design）與協同優化（Co-Optimization）至關重要，因為這種設計模式可以滿足不同技術堆疊的研發需求，實現各層級之間的整合與雙向溝通。然而，目前美國的半導體研發設施與設計流程主要服務於全面生產階段，缺乏針對新技術實驗的靈活性；其他設施則僅限於特定用途（如材料研究或模組開發），無法支援完整的開發流程。這些設施限制，加上共用資源、專業人才及資本投入的不足，使得許多創新者難以將具有潛力的想法推進至下一階段。

為此，NSTC 將專門建置一系列先進設施，提供 NSTC 成員差異化的研發優勢，協助他們將具潛力的創新技術推向商業化，並支援新材料和工藝配方的試驗與驗證。這些設施對推動製造工藝創新的研發至關重要，尤其在應對先進半導體製造技術日益增長的複雜性與精密度方面，持續的創新將確保長期的競爭力與自我永續性。

NSTC 的設施規劃將考量成員多樣化的研發需求，無論是小型企業、大學研究團隊，還是大型企業，都能從中受益。這些設施將為中小企業和學術機構提供原本難以獲得的資本密集型資源，讓他們能夠專注於新工藝技術的開發。同時，大型公司也能透過共用設施擴展其研發能力，探索高風險但具潛力的未來技術。這些設施還將為 NSTC 社群提供最先進的研發能力，例如材料驗證、元件測試與片上系統（System-on-Chip, SoC）原型製作，進一步降低技術開發的障礙並促進創新。此外，這些設施將成為人才培育的重要支撐，透過提供學生實際操作與學習的機會，培養具備專業技能的半導體產業勞動力。

(三) 目標三：建立並維持半導體勞動力發展生態系統(Establish and Sustain Semiconductor Workforce Development Ecosystem)
隨著半導體產業蓬勃發展和大量投資的湧入，該產業正朝著快速擴張的方向邁進。因此，國內對半導體專業人才的需求將大幅超過目前的供應。根據預測，到 2030 年，製造和設計領域將額外需要 238,000 名 半導體相關工作者；若缺乏聯邦機構的積極應對，半導體人才供給恐將無法滿足需求，可能面臨 67,000 名 的人才短缺，其中包括工程師、計算機科學家與技術人員等。為了培養一支技術精湛且具競爭力的勞動力，產業所創造的職位必須具備優質工作條件，並符合商務部和勞工部的優質工作原則（Good Jobs Principles）。

美國半導體產業的長遠成功需解決培養下一代專業人才所面臨的多重挑戰，包括建設足夠的基礎設施以滿足未來人才培育需求、激發對半導體職業的興趣，以及提高人才留任率。大學、學院和其他培訓機構必須迅速響應產業需求，為新興技術培養下一代人才；同時，半導體企業也必須調整招聘策略、深化合作夥伴關係，並優化勞動力發展模式，以提升人才招募效果並改善員工留任率。

目前，勞動力發展生態系統的利害關係人在解決這些挑戰時，往往缺乏足夠的激勵機制。由於對保護知識產權和競爭優勢的考量，許多利害關係人即便擁有共同目標，也會選擇獨立運作，進而導致跨機構合作減少，資源浪費與重複工作等效率低下的問題頻繁發生。

為了解決上述挑戰，NSTC 成立了 勞動力卓越中心（Workforce Center of Excellence, WCoE），致力於建立並維持美國半導體產業所需的多元化且高度熟練的勞動力。WCoE 將推動一系列勞動力發展計畫，並與全美各地的利害關係人合作，積極為下一代人才做好準備。該中心將帶領戰略性倡議，包括支持勞動力發展、創造獲得優質工作的機會、推廣與傳遞資源、提供必要的工具，並消除整個產業生態系統中的障礙，確保人才發展與產業需求緊密銜接。

三、共同參與：推動創新與建立協作生態
NSTC 致力於透過成員計畫（Membership Program）為組織奠定穩固的發展基礎，促進創新技術的商業化、加強協作、推動教育發展，並確保 NSTC 在財務上具備長期的可持續性。NSTC 的成員範疇涵蓋整個半導體生態系統，包括成熟的半導體公司、新創企業、金融機構、學術研究機構、職業院校以及勞工組織等。凡是在美國設有據點的實體，包括外國企業的美國子公司，都有資格申請成為成員，但必須通過安全風險評估，確保符合國家安全標準。

NSTC 的成員服務框架主要圍繞以下三大核心：
(一) 創新（Innovation）：透過研究獎勵計畫及必要的基礎設施，確保所有成員組織都能有效推動技術創新。
(二) 協作（Collaboration）：提供中立且開放的協作環境，促進成員之間的團隊合作與知識共享。
(三) 教育（Education）：推動知識交流與人才培育，透過全面的教育計畫，包括駐地研究、專業研討會及勞動力發展專案，為半導體產業培養所需的人才。

作為一個成員主導（Member-Driven）的聯盟，NSTC 的存在核心在於服務並推動美國半導體研發社群的整體發展。成員的積極參與與資源投入對於 NSTC 的成功至關重要。透過這種互動與協作模式，NSTC 致力於建立一個強大且具活力的半導體生態系統，持續鞏固美國在全球半導體技術領域的領導地位。

四、結論
NSTC 的成立象徵著一個難得的契機，致力於打造一個具有變革性影響力的機構，不僅加速半導體技術的創新發展，還將培育一個蓬勃發展的研發生態系統與專業勞動力，為未來產業奠定穩固基礎。

這份戰略計畫的核心目標，是將 NSTC 發展為一個長久且具持續影響力的機構。透過明確未來三年的近期目標與優先任務，NSTC 將進一步鞏固並擴展美國在全球半導體技術領域的領導地位，這不僅造福 NSTC 的成員，也將惠及整個國家。這些目標涵蓋多個重要領域，包括制定前瞻性的研究議程、啟動研究獎勵計畫、建設必要的基礎設施，以及發展並維持美國的半導體專業勞動力。

此外，該計畫也包含多項短期內為成員帶來實質價值的具體措施，例如「快速啟動」（Jump Start）研究計畫、設計使能門戶（Design Enablement Gateway）、晶片整合服務（Silicon Aggregation Services）、投資基金以及勞動力卓越中心（Workforce Center of Excellence）。隨著 NSTC 的發展，提供給成員的服務與能力將持續擴展，進一步強化美國在全球半導體產業中的競爭優勢。