在半導體產業發展初期,由於投資興建晶圓廠資本密集以及生產能力技術密集 的雙重特性,半導體產業由許多大規模的 IDM(Integrated Device Manufacturer)公司所 主導壟斷。1980 年代初期,擁有晶圓生產能力的 IDM 公司因應客戶的需求撥出極少 部分的產能幫客戶代為製造晶圓,此時期的晶圓代工規模甚小;但晶圓製造服務的 模式因而而產生,此服務模式的產生,讓有 IC 設計能力的公司有了虛擬晶圓廠,不 僅是一個新的商業模式,也造就了在 1985-1986 年 IC 產業成長趨緩之際,代工業卻 更為興盛。
雖然聯電在 1984 年便已提出專業晶圓代工之商業模式6,但 1987 年台灣積體電 路製造股份有限公司(下稱台積電或 tsmc)的成立,卻為全球第一家以提供專業晶圓 代工服務的廠商,開啟了專業晶圓代工之時代,台積電承接 ITRI VLSI 計畫技術研 發的成果與設備、廠房,一開始便定位於世界級的專業代工廠,tsmc 成功的打破了 由 IDM 主導整個半導體產業的壟斷現象,且應運發展出包含後段專業測試與封裝公 司有效率的供應鏈運作模式。由於 IC 產品的複雜性、多樣性與生命週期變短,半導 體產業價值鏈開始垂直分工成獨立的 IC 設計、晶圓製造、封裝以及測試公司。由於 缺乏作業彈性與面對多樣產品生產的管理能力,IDM 公司無法滿足市場上日漸複雜 的晶圓生產需求。相反的,專業晶圓代工廠客製化生產的高度彈性以及產能調配上 靈活的管理能力,提供 IC 設計公司(Fabless)足夠的生產支援,也讓 IC 設計公司得以
6 曹興誠在 1983 年(時任聯電總經理)接受天下雜誌訪問時提出,當時台積電尚未成立,專訪及述文載於
1984年 1 月天下雜誌[1]。
與晶圓代工廠共生並逐漸蓬勃發展。
到了 1990 年代,半導體生產進入先進的 8 吋,以及 2000 年進入 12 吋晶圓世代,
製程技術由微米進步至奈米,半導體產能擴充以及製程技術研發所需之投資與成本 大幅增加。再加上由於僅生產自家產品缺乏經濟規模,IDM 公司已無力負擔興建並 營運新晶圓廠所需之龐大投資,反而必須積極尋求專業晶圓代工廠的產能與生產技 術的支援以降低本身財務壓力,並維持或甚至提昇公司競爭力。2000 年後半導體產 業分工更加細密,除了垂直分工上下游的 IC 設計、晶圓製造、封裝以及測試公司之 外,專門提供 IC 設計公司與晶圓廠所需 IP 與 Library 供應商亦開始發展。
經由持續的技術研發與集中於專業代工,台灣晶圓代工已從初期製程技術之不 足,逐步至製程技術水準已經足與世界一流 IDM 公司並駕齊驅,甚至領先 ITRS 之 技術藍圖,競爭策略亦由原來的低成本策略轉變至以技術服務為主的差異化策略。
在經歷 1999 年底聯電五合一、2000 年中台積電購併世大及德碁後,產能大幅提升,
再加上半導體市場於 2000 年景氣到達高峰,IDM 公司大幅釋放訂單的趨勢下,使得 台灣晶圓代工業務於 2000 年呈現高度成長,於全球占有率亦從 1999 年的 65%提高 到 2000 年的 77%;同年大陸發展本土半導體產業標舉進口替代和仿效竹科模式兩大 策略,2000 年後大陸晶圓代工業者興起,對台灣晶圓代工業者的影響,雖然現階段 台積電及聯電仍以優異的技術、產能、服務主導整體晶圓代工市場,且其營運績效 表現亦仍領先大陸晶圓代工廠商,但大陸廠商快速擴充產能的策略仍將持續侵蝕台 積電及聯電兩大晶圓代工業者於全球市場的占有率。
半導體產業發展已走向垂直分工的產業生態,由 IP 供應商、IC 設計、晶圓代工 廠及封測廠串聯合作而如同虛擬的 IDM,與傳統的實體 IDM 公司如 Intel、TI、
Mitsubishi、Toshiba、NEC…等競爭;另一方面,IDM 亦藉由部分非核心產品的晶圓 生產外包降低本身的資金需求與投資風險,晶圓代工與 IDM 成為既競爭又合作的關 係,其關係如圖 3 所示。專業晶圓代工業的成功證明了其在先進製程開發、產能擴 充速度、量產能力、準確交期以及成本控制上的傑出表現,未來在半導體產業市場 中將能持續維持發展。[13] [15]
圖圖圖
73.3 72.4 74.9 82.7 92.1
10.7 10.5 11.9 15.2 18.2 20.9 23.6 29.1 32.8 37.8 43.7 14.6% 14.5%15.9%
18.4%19.8% 19.5% 20.0%
22.1% 22.9%
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009F 2010F 2011F
Foundry Share
Millions of 200mm Wafers
WW MOS Capicity Pure-play Foundry Capicity % of Foundry
圖圖圖
圖 4 晶圓代工業產能成長趨勢圖晶圓代工業產能成長趨勢圖晶圓代工業產能成長趨勢圖晶圓代工業產能成長趨勢圖
資料來源:IC Insights 2007,本研究整理