半導體代工產業

由下圖之半導體景氣循環圖[43]可看出半導體工業每年仍以平均 14.9%的高 震盪的比例繼續成長，資本投資劇烈，不斷的出現過度擴展或投資不足的模式。

圖 16 1987~2003 年半導體工業資本及成長率

資料來源：Stanford Paper (2004) [43]

工研院日前發佈 2008 年第二季《我國半導體產業回顧與展望》報告，該報

告引述 WSTS 統計指出，08Q2 全球半導體市場銷售值達 647 億美元，較上季(08Q1) 成長 3.0%，較去年同期(07Q2)成長 8.0%；銷售量達 1,469 億顆。08Q2 台灣整體 IC 產業產值(含設計、製造、封裝、測試)達新台幣 3,596 億元，較上季成長 4.9%，

較去年同期成長 4.6%。其中設計業產值為新台幣 965 億元，較上季成長 5.3%，

較去年同期衰退 1.0%。在製造業部份，產值為新台幣 1,784 億元，較上季成長 4.8%，較去年同期成長 5.1%。封裝業為新台幣 590 億元，較上季成長 4.4%，較 去年同期成長 13.5%；測試業為新台幣 257 億元，較上季成長 4.9%，較去年同 期成長 4.9%。

至於整個 2008 年，數位電視、數位相機、MP3、i-Phone 等帶動了銷售電子 及通訊終端需求，則預估可到達 2,752 億美元，比 2007 年預估成長 8.0%，如下 圖所示。若是純看台灣 IC 產值，因受惠筆記型電腦、3G 手機及全球第一的半導 體代工，亦呈現 18.9%年成長率，約量則佔全球 23%的產值。所以，IC 產業在 全球或台灣，都仍是呈現成長的走勢。

圖 17 2003~2010 年預估球半導體產值及成長率

資料來源：工研所網站 (2008)

在晶圓代工方面，2008 年第二季產值達到 1,194 億新台幣，較上季(2008Q1) 微幅成長了 1.9%，但較去年同期(2007Q2)則呈現大幅成長 13.2%的優異成績。接 著，特別來看半導體代工歷史與現況。

在 1970 年代的早期，半導體工業的 IC 製造商都是走整合元件製造﹙IDM﹚， 完整的整合製造，即從設計、製造到銷售，甚至還有案例自己建造自己的生產設 備。但隨著技術複雜及低利潤，到了 1970 年代末期，許多廠商釋放了生產設備 及測試組裝，包含了 IBM、Hitachi、Erisson 等系統公司及 Intel、Microchip 等晶

片製造商，在過去的歷史上，整合元件製造商拒絕外包自己的晶片生產。1980 年代，部分生產記憶晶片廠已無利可圖，便逐漸外包，故部分空出來的 IDM 產 能就可幫忙代工，成為一種合約製造商。於是，晶片設計者利用 Foundry 廠合約，

有更多資金運作及精力在設計上，搭配上述 IDM 有多餘產能幫忙代工，成就現 今 IC Foundry 商業化的茁壯。

台積電﹙TSMC ;Taiwan Semiconductor Manufacturing Company﹚，成立於 1986 年，標榜專業代工，不開發自我品牌，以提供整套服務的虛擬晶圓廠﹙Fabless﹚

為經營策略。台積電並未與上下游之特定對象廠商進行大規模的合資。台積電成 立之初即專注在 IC 專業代工，定位相當明確，而其主要發展策略仍在加強晶圓 代工的製程能力。這種成功的模式也很快的被其他廠商模仿，到了 2000 年，純 代工製造商晶片已佔總晶片製造市場的 20%，時至 2007 年更高達 28%。更可從 下圖中得知，由 1987 至 2007 年間，半導體專業代工的成長率與整體半導體產業 的成長率還快上許多，越來越多的 IDM 廠開始向外尋求發展，晶圓委外專業代 工可避免 IDM 廠大量資金投資在製程發展及生產設備，代工廠又可集中資源以 降低成本。所以從數據分析或彼此合作的實質面，半導體專業代工已變成是時勢 所趨。

圖 18 TSMC 占半導體產業及代工領域比例圖

資料來源：Morris (2007) [44]

但從上三張圖合併來看，亦透露另一大隱憂，半導體成長率到 2003 年即使

投資及成長率大幅震盪，平均還有 14.7%的成長，但統計至 2007 年，半導體成 長率只剩 11%。再從下一張圖半導體成長率分水嶺圖可見進入二十一世紀後，IC 成長率趨緩至 6%，因此晶圓代工必須尋找出一些方法來持續或改善整個產業的 成長率，從創新的手法取得商業機會。

圖 19 半導體產業成長率分水嶺

資料來源：Morris (2007) [44]

儘管晶圓代工初期是靠成功的打進 CMOS 邏輯﹙Complementy Metal Oxide Semiconductor；Logic﹚IC 市場，但晶圓代工在此市場在未來已呈現飽和趨緩。

圖 20 晶圓代工在 CMOS 邏輯 IC 之市場佔有率

資料來源：Morris (2007) [44]

圖 21 晶圓代工在主要 IC 市場比重

資料來源：Morris (2007) [44]

但其他市場卻沒有像 CMOS 邏輯這般的成果，像晶圓代工在影像感測晶片

﹙CMOS Image Sensor﹚、類比﹙Analog﹚、微處理器﹙Micro-Processer﹚與記憶 體的佔有率都比 CMOS 邏輯低許多。所以未來半導體發展方向必須開創 CMOS 邏輯以外的市場，利用知識、技術開創商機。

圖 22 台積電提供之技術平台

資料來源：Morris (2007) [44]

上圖為台積電現在提供之技術平台，即嘗試尋找非 CMOS 之相關的衍生技 術，以尋找半導體代工進一步成長。若小結此部份的結論，可朝下列兩個方向邁 進，即下圖之垂直及水平兩個方向：

圖 23 更寬更廣之半導體代工方向

資料來源：本研究所整理

1. 先進製程﹙Advanced﹚：繼續往更小線寬發展，符合未來社會消費商品短小 精練的需求，即上圖中向上的發展，如 32/28nm 製程的研究發展，但可曝如 此極細線寬的先進微影曝光機極為昂貴及微影製程也越加困難達成，所以超 大晶圓廠﹙Giga Fab﹚的設計，會比小型晶圓廠更具成本競爭優勢。另晶圓 代工廠與客戶的合作需更為緊密，晶圓代工廠需開發“可製造性的設計＂

﹙DFM ；Design For Manufacturability﹚的資料，方便 IC 設計者可準確的取 得 DFM 資料，這包括 EDA 設計工具﹙Electric Design Automation﹚及程式庫、

IP 發展及驗證結果。

CMOS Image Sensor Embedded

DRAM

Technology Offerings

Service?

Niche tech.

Service: (Time to Market)

DFM (Design For Manufacturability)

Advanced 12”

¾ Giga Fab

¾ Robust IP

¾ Design Library

¾ EDA..

Future IC foundry growth in non-CMOS field

Broadening 6”/8”/12”

¾ Flexibility / Application

¾ Electrical to Mechanical (MEMS) ..

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