快速追趕與虛擬整合

由於半導體新的全球分工中，系統晶片愈來愈重要，其設計和生產也愈來愈 依賴晶圓製造廠的協助，在此情況下，台灣在新一波的半導體產業發展中，扮演 著關鍵的地位。由於全球主要晶圓製造的兩家公司─台積電和聯電─都座落於新 竹，連帶的對於台灣新興的系統 IC 設計業的興起扮演著重要協助者的角色³¹。 台積電和聯電都累積了數量甚多的矽智財，成立資料庫供業界查詢。根據調查顯 示（鄧榮惠，2005），台灣的 IC 設計廠商有高達 95％的比例採用晶圓製造服務，

其中 84.6％的公司在台灣選擇晶圓廠服務。這顯示了產業聚落的效應，有利於台 灣 IC 設計業的發展³²。而這些新興的設計業由於地利和網絡連結之便，而使得 很多中小型廠商能夠大幅降低交易成本。

台灣半導體產業網絡分工的組織型態，由於晶圓製造公司的帶動，維持和強 化了垂直分工，上下游產業分化為不同的獨立事業，形成完整的產業鏈型態。在 2005 年，台灣 IC 設計公司有 268 家，晶圓製造有 13 家，封裝有 33 家，以及測 試有 35 家，而這也帶動其他相關的材料、設備等產業。台灣的 IC 設計家數，也 不斷成長，從 2001 年的 180 家增加到 2006 年的 278 家，營業額從 1,220 億增加 到 3,200 億台幣。

＊＊＊表四 於此

表四、2005 年台灣半導體產業在全球地位

產值 全球佔有率 全球排名 領先國

設計業 8,851 22.1% 2 美

製造業 18,242 11.8% 4 美、日、韓

晶圓代工 11,931 69.2% 1 台

封裝業 5,528 44.8% 1 台

測試業 2,096 60.0% 1 台

製造業產能 --- 15.0% 3 美、日

資料來源：資訊工業策進會（2006：2-3）。

在這波 IC 設計的分工過程中，美國的矽谷公司，依舊是 IC 設計產業的領導

31 為了避免與設計業利益衝突，它們也各自成立了設計代工公司（創意電子和智原科技）， 為客戶代為設計 IC。

32 根據工研院 IEK 的統計，在產品結構方面，近 70％的產品集中在資訊應用與消費性電子 領域，這與台灣目前擁有龐大的資訊工業有密切關係，尤其是在筆記型電腦、PC 晶片組、LCD、

面板、記憶體、光碟機、消費性電子等相關零組件產品，目前台灣的 IC 設計業者已逐漸朝向網 路、通訊 IC 市場、及數位電視等產品佈局。

者。台灣的 IC 設計公司因為技術相對落後，開創的能力不如國際大廠，而是觀 察主流發展的 IC 產品，再以反向工程的方式模仿更改其設計、添加新的附屬功 能，以相對低廉的價格競爭銷售。而且由於台灣 IC 設計公司眾多且能力相近，

專長雷同，優勝劣敗的差異因此在於廠商是否能領先競爭對手發掘主流 IC 產品 並加以模仿，因而使得台灣 IC 設計廠商的深度研發投入較低，將心力集中在快 速追趕的過程（蔡明介，2001; Chang & Tsai, 2002; Fuller, et al., 2003）。

台灣半導體產業，特別是 IC 設計業的蓬勃發展，與廠商為了即時滿足電腦 業和相關電子業的市場需求的快速追趕有著密不可分的關連。首先，台灣電腦系 統廠商大量使用本地的 IC，使得 IC 設計廠商得以生存和創造出來。由於台灣電 腦系統代工廠商面臨毛利日趨微薄的情勢，生產成本的撙減讓他們轉而以台灣本 地 IC 替代國外產品。同時，台灣 IC 設計業者特色即在以較低的價格、達到與國 際大廠同規格晶片相同的價格性能比，加上下游消費性電子產品對數位訊號檢測 有一致性的標準，品質控管得宜，已使台灣電腦系統廠將部份晶片固定外包給台 灣 IC 設計公司，以享用成本低、服務快、功能多等在地優勢。由於電腦產品價 格競爭激烈，各家電腦系統廠商除了必須不斷降低成本，還必須在產品功能與其 他產品分別差異，稍次者則必須模仿領先者的產品功能。無論何種情形，台灣 IC 設計廠商都必須在兼顧設計成本壓力下，跟隨上最新產品趨勢，不停競逐每一場 短期戰役；在優勝劣敗情境下，培養出台灣 IC 設計廠商快速追趕的設計能力。

其次是生產因素，在這個產業轉變過程中，由於 IC 設計需要符合晶圓生產 的設計規範，因此也就需要與晶圓製造廠的工程師有密切的溝通，否則良率將會 出現問題。在這樣的規範下，IC 設計工程師是要服膺晶圓製造廠的設計規範，

以便能順利整合和生產。 同樣的，晶圓製造廠為了避免 IC 設計公司在晶片設計 完畢之後，才發覺設計結果造成生產流程無可挽回的瑕疵，因而極力推展 DFM

（Design for Manufacturing，半導體生產驗證工具），讓 IC 設計工程師在設計流 程初期，就能很快找出和解決潛在的生產良率的影響因素³³；同時，晶圓製造公 司也會與 EDA 合作³⁴，主動提供和支援設計流程給 IC 設計公司，可以使 IC 設 計公司早期與製造商協同開發，可以提升半導體的良率和降低成本；以及提供光 罩共乘服務，如此設計公司不需負擔光罩費用，只需負擔成本等（林毓柔，2006，

頁 86-90），以滿足客戶降低成本、提高效能、即時進入市場的需求。

第三，IC 設計與晶圓廠的網絡關係，與晶圓廠的技術能力和提供的服務有 密切關係。如前所述，台灣 IC 設計業創新技術能力相對不足，只能判斷跟隨主 流廠商的模仿商品，以更低廉的價格和差異化功能奪取利基市場。由於 IC 產品

33 如台積電就提供客戶 IC 設計業者客戶 DFM 有關之 IC 設計參考，建議客戶在實體設計佈 局時，使用建議的 IC 設計規則（林毓柔，2006，頁 69）。

34 對 IC 設計而言，開發軟體工具與晶圓代工的緊密合作，是影響一個 IC 設計案的成功與

市場競爭激烈、機會稍縱即逝。在這情境下，晶圓廠若能提供優異的先進製程技 術和快速的生產交期，便成為影響因素之一，也是促成台灣 IC 設計廠商與晶圓 廠彼此密切合作的關鍵。因此，雖然台灣某些晶圓廠領導廠商（如台積電）價格 比較高一些，但依舊有許多廠商願意額外支付差價，以獲得比較快速的交期。這 也是解釋何以小型 IC 設計公司在資金不充足的情境下，仍然願意為成熟製程選 擇價格較為昂貴的晶圓廠商為下單對象，就是因為交貨期準確、不會拖延，且品 質穩定可靠，可以在最短時間把握商業機會。也就是，從 IC 設計業的角度，與 晶圓廠之間的網絡信任其實也包含了理性的成本考量，因為 IC 設計廠商向晶圓 廠投片，需要相當程度的技術討論和參數的調整，因此是不能任意轉換，而是需 要雙方相當密切的合作來完成。

「對 IC design house 來說，換個製程會有 cost，除非你來談的另一家公司有 明顯的價格優勢，例如比原先的廠便宜 20%，那 head 才會認真去評估。現在你

A 晶圓廠價格比較貴、又要我們承擔更換製程的成本，當然就不會考慮了」（訪

談紀錄：SC080808IC）

即使是小型 IC 設計公司，與同一晶圓廠保持長久合作關係也有諸多好處。

首先，如果更換晶圓廠的話，產品的物理特性就會不同，電路需要重新設計；再 來，若沿用同一製程，技術上不需要太多更動，當 IC 設計公司的工程師習慣了 使用晶圓廠開發的 IP、熟悉這些 IP 的表現特性，工程師就不用刻意學習新的技 術，這樣對於公司內部的技術學習、經驗傳承都有幫助，尤其是缺乏資源設立內 部訓練課程的小型 IC 設計公司；第三，下單的量集中，也相對比較方便與晶圓

廠商談下單的價格。「或許等我們公司變得更大、有新的一批工程師進來、打算

開發新的產品，才有可能考慮另一家晶圓廠的製程」（訪談紀錄：SC080809IC）

台灣由於在晶圓製造的重要地位，帶動了 IC 設計業在新竹地區的出現，並 與 IC 設計業形成了虛擬整合的結構。作為系統整合者，晶圓製造廠在邏輯上是 有可能成為垂直整合廠商。但是事實並非如此，反而看到新的設計公司不斷出 現，而晶圓製造廠也並未嘗試整合設計業。為何晶圓廠不與設計業形成資產的垂 直整合？最明顯可見的原因是，IC 產品種類太過繁多，晶圓廠不可能將每類 IC 產品均納入垂直整合範圍。另外，晶圓製造廠也不能貿然進入 IC 設計業，否則 會與 IC 設計廠商造成信賴（trust）受損的問題。IC 設計廠商必須將所有資料公 開給晶圓廠，以便提高良率、順利量產；晶圓廠商則是將晶圓廠一些設備的參數 告知 IC 設計廠商，讓他們事先得以用電腦模擬。真正投片時 IC 設計廠商甚至必 須派人直接駐在晶圓廠協調事宜。因此，晶圓製造廠商對於 IC 設計廠商的產品 的營業秘密的瞭解是相當深入的（陳東升，2003）。雖然 IC 設計公司同樣對晶圓 廠製造流程有深入瞭解，但晶圓廠還有許多隱性知識藏在機械設備和流程管控之 中；何況，晶圓廠對於不同製程、不同 IC 產品、甚至不同的晶圓工廠下的不同 機台，都有不同的參數調整，這都不是個別廠商能夠掌握的。晶圓廠對於 IC 設

計的流程卻必須掌握地相當清楚；為了讓 IC 設計廠商得以充分利用先進製程、

提高良率，晶圓製造廠商反而必須時時保有在各種不同製程、不同類型 IC 產品，

都有深入瞭解的能力，才能與客戶充分溝通。因此，一旦晶圓廠跨入 IC 設計的 範疇而成為原客戶之直接競爭者，將難以繼續獲得原來因信賴專業晶圓廠而分享 營業秘密的 IC 設計廠商的信任，甚至導致企業的失敗。

4.3 小結

本節討論台灣半導體產業的虛擬整合和網絡生產關係，指出台灣的 IC 設計 業受惠於半導體的產業分化，台積電的設立有利於 IC 設計廠商在新竹地區的聚

本節討論台灣半導體產業的虛擬整合和網絡生產關係，指出台灣的 IC 設計 業受惠於半導體的產業分化，台積電的設立有利於 IC 設計廠商在新竹地區的聚