第二章 文獻探討
第一節 半導體產業
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第二章 文獻探討
第一節 半導體產業
美國矽谷是半導體的發源地，1947 年任職於貝爾實驗室（Bell Laboratories）
的 William Shockley 、 John Bardeen 與 Walter Brattain 共 同 發 明 了 電 晶 體
（Transistor），1956 年 Shockley 博士在加州山景城（Mountain View, California）
成立肖克利半導體實驗室（Shockley Semiconductor Laboratory）從事單晶矽晶柱
（single-crystal silicon boules）的研發，並培育許多年輕有潛力的科學家與工程 師，其中 8 位離職的科學家與工程師於 1957 年成立快捷半導體公司（Fairchild Semiconductor；俗稱仙童半導體公司）開發出第一款商用積體電路（Integrated Circuit, IC），其奠定美國矽谷成長的基石。後續，有矽谷之父美名的Robert Norton Noyce 與提出摩爾定律的 Gordon Earle Moor 離開快捷半導體公司於 1968 年創辦 半導體大廠英特爾公司（Intel）；Jerry Sanders 於 1969 年創立了超微半導體
（Advanced Micro Devices, AMD），從此之後，相關半導體廠商如雨後春筍般成 立。
半導體材料是一種導電性介於絕緣體與良導電體之間的物質，透過控制導電 率就可以製作成資訊處理的元件，因此最初被用來製作成特定功能的電子電路組 件。最常見的半導體材料為矽、鍺或砷化鎵，其透過施加在閘極上電流，透過導 電與不導電的方式完成指令的判斷。而積體電路（IC）就是採用半導體材料的特 性，透過高精密的設備與繁複的製程，將複雜的電子電路集成在一小小的晶片 上，用以達到某一特定功能。半導體產業從貝爾實驗室發明電晶體開始，到第一 款商用積體電路被研發出來，其經歷六七十年的發展歷程，集合全世界的精密設 備、化工技術、材料技術與分析技術等；進而開啟資訊科技、網路與行動世代以
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半導體產業包含積體電路、光電元件、感測元件與分離式元件。其中積體電 路 佔 了 最 大 、 也 最 重 要 的 部 分 ， 又 可 分 為(1) 微 元 件 IC ： 包 含 微 處 理 器
（Microprocessor；如中央處理器）、微控制器（microcontroller，如音效卡）與 數位訊號處理器（Digital Signal Processing；如影像處理卡）；(2)記憶體 IC：包 含揮發性記憶體（DRAM、SRAM）與非揮發性記憶體（Mask ROM、EPROM、
EEPROM、Flash Memory）；(3)邏輯 IC：用於特殊資訊處理，如電子相機、3D 遊戲等 (4)類比 IC：複雜度與整合性較低，應用層面較廣，如電源管理元件（江 柏風等，2018）。如圖 2-1 所示。
圖2-1 半導體產業定義與範圍 資料來源：江柏風等（2018）
由於，半導體產業根基於歐美科學研發基礎，現金許多歐美半導體大廠掌握 全球重要的晶圓生產設備、先進材料、關鍵耗材與高純度化學品，其原因為長期 培養深厚的基礎科學與投入鉅額研發經費。
半導體產業在長期發展下，分為兩個主要的類型：整合元件製造商（Integrated Devicd Manufacturer, IDM）與專業分工的模式。整合元件製造商以垂直整合模式
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為主，並擁有專屬晶圓廠（Fab），因此其業務從設計開發、生產製造、封裝測 試、產品銷售，擁有自己的品牌，如英特爾（Intel）、東芝（Toshiba）、海力士
（SK Hynix）、美光（Micron）、三星（Samsung）、恩智浦半導體（NXP Semiconductors ） 、 英 飛 凌 科 技 （ Infineon Technologies ） 與 意 法 半 導 體
（STMicroelectronics）、華邦、旺宏等。而專業分工模式是由台積電提出專業晶 圓代工的商業模式所開啟，讓台灣從半導體產業的跟隨者（Follower），逐漸進 展為全球IC 產業領導者（Leader），更培養台灣半導體產業成為全球專業 IC 設 計公司（Fabless Semiconductor Company）非常重要的商業夥伴。
然而，台灣半導體廠商主要聚焦在四種型態：(1) IC 設計公司；(2)專業晶圓 代工；(3) DRAM 製造；(4)封裝測試。2017 年全球半導體產值排名，台灣僅次於 美國、韓國而位居世界第三，短期內台灣其他沒有其他產業可超越半導體的地 位。台積電的專業晶圓代工模式，讓半導體產業中積體電路（IC）設計公司將重 心著重在晶片功能的設計開發，造就如博通（Broadcom）、高通（Qualcomm）、
超微（Advanced Micro Devices, AMD）、輝達（Nvidia）、聯發科（MediaTek）
等公司，後續開啟台灣專業晶圓代工廠商在世界半導體的地位，如聯電（United Microelectronics Corporation；聯華電子）、力晶（Powerchip）、世界先進（Vanguard International Semiconductor）等公司。台灣不僅在晶圓代工領域領先世界，在半 導體後段的IC 封裝與測試，也因日月光與矽品於 2018 年合併後，市佔率位居全 球第一。並且，IC 設計產值全球市占率也達第二名次。雖然，台灣 DRAM 全球 市佔率僅為1.5%，但也僅次 Samsung、SK Hynix 與Ｍicron，排行世界第四位。
因此可見，台灣在全球半導體市場中仍具備相當的競爭力（劉佩真，2018）。 台灣在全球晶圓代工產業中具有重要的生產能量，尤其在高階晶片的生產技 術更是居全球領先的地位，藉著為全球IC 設計公司代工製造高階晶片，成功建
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不是發展的非常完善，主因為半導體技術的積累需要時間，而過去台灣半導體技 術都是從美日等技術轉移做為初期發展的模式，相關技術都是從美日廠商原封不 動照抄。台灣半導體發展初期，均向歐美日原廠購買設備、材料與製程知識，做 為台灣廠商主要技術的來源。此時，尚未有半導體設備在地化供應商的角色存在
（經濟部投資業務處，2008）。
由於半導體是資本密集的產業，不僅景氣變化巨大，其製程技術發展快速。
當半導體市場價格出現揚昇時，業者侷限於現有生產設施，無法立即提昇產能，
又因供不應求讓價格繼續攀升。因此，廠商為了擴大事業版圖，在此景氣榮景時，
會籌借大量資金進行擴充產能，並投入研發費用提昇製程技術。然而，半導體產 業景氣變化劇烈，往往投資效應發酵時，造成供過於求，導致半導體產業約略 3-5 年就會出現一波景氣循環。若廠商沒有充裕的資本為後盾，或者是現金流週 轉不當，可能在還沒嘗到獲利的果實前，就必須面臨海嘯般的財務危機（劉俊榮，
2003；李耕年，2011）。
半導體產業深受景氣循環所苦，廠商在擴大事業版圖時，產能規劃及營運資 金調度深深影響其未來的經營績效及營運穩定性。因此，資金控管的課題嚴格考 驗半導體產業經營決策者的智慧與膽識，台灣半導體業者除致力提昇技術水準 外，亦要重視財務槓桿操作，以及規避其財務風險（洪進朝、李耕年、蔡佑宣，
2013）。