臺灣半導體產業概況

近年來，IC 產品功能日趨複雜、製程愈來越微縮精密，機台設備投資過於 龐大，許多國際整合元件製造大廠陸續委外晶圓製造，而封裝測試方面，有一半 委外生產，如此巨變讓半導體產業從過去的整合元件模式，逐步朝 IC 設計、晶 圓廠輕簡化的專業分工趨勢前進，這對半導體產業聚落完整、且產業分工細緻的 臺灣半導體產業而言，無疑是注入一股強心針，具備完整半導體專業分工模式的 臺灣，將在全球的半導體供應鏈上扮演關鍵的角色。

壹、半導體晶圓製造

半導體工業的製造方法是在矽半導體上製造電子元件，而電子元件之完成則 由精密複雜的積體電路(Integrated Circuit，簡稱 IC）所組成。IC 的製作過程是應 用晶片氧化層成長、微影技術、蝕刻、清洗、雜質擴散、離子植入及薄膜沉積等 技術，所需製程多達二百至三百個步驟。隨著電子資訊產品朝向輕薄短小化的方 向發展，半導體製造方法亦朝著高密度及自動化生產的方向前進；而 IC 製造技 術的發展趨勢，大致仍朝向克服晶圓直徑變大、元件線幅縮小、製造步驟增加、

製程步驟特殊化等以提供更好的產品特性所造成的良率控制因難方向上前進。

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圖 2-1 半導體產業生產流程 資料來源：本研究整理

晶圓是指矽半導體積體電路製作所用的矽晶片，由於其形狀為圓形，故稱為 晶圓。晶圓是生產集成電路所用的載體，一般意義晶圓多指單晶矽圓片。晶圓是 最常用的半導體材料，按其直徑分為 4 英寸、5 英寸、6 英寸、8 英寸等規格，

近來發展出 12 英寸甚至研發更大規格。晶圓越大，同一圓片上可生產的 IC 就越 多，可降低成本；但對材料技術和生產技術的要求更高。一般認為矽晶圓的直徑 越大，代表著這座晶圓廠有更好的技術。在生產晶圓的過程當中，良品率是很重 要的條件。完整的晶圓製造流程為：晶柱成長製程、晶柱切片後處理、晶圓處理 製程。

貳、市場分析

2010 年，全球半導體市場的產值估計約為美金 2,980 億元，與 2009 年相較，

成長 32%。2010 年整體積體電路製造服務業產值約為美金 280 億元，年成長率 43%，佔半導體產業產值的 10%。2010 年，專業積體電路製造服務領域的最大 市場（依據客戶總部所在地區）為北美地區，佔全球市場的 59%；第二大市場為 日本以外的亞太地區，佔 27%；其次為歐洲市場佔 9%；日本市場則佔 5%。

(tsmc_2010 年度公司年報)依據美國半導體協會（SIA, Semiconductor-Industry 設備儀器

CAD EDA

半導體材料

設計 光罩 製造 封裝 測試

系統應用

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Association）市場調查，2010 年半導體產業銷售金額達美金 3 兆元，相對 2009 年成長 31.8%，預計 2011 年全球半導體產業市場將呈現個位數成長。(UMC 2010 年度公司年報)

觀察過去半導體市場成長軌跡，晶圓專工的兩大類客戶： IC 設計公司

（Fabless Company）之業績成長動能較整體半導體產業強勁，另外整合元件製 造大廠（IDMs）在降低成本及市場變動風險的考量下，紛紛提高委晶圓製造比 例，此趨勢下皆有助於晶圓專工市場的高度成長，預估將高於整體半導體市場成 長率。(UMC 2010 年度公司年報)

近年來可攜式產品帶來高度市場商機，如智慧型手機及平板電腦更是主要推 動市場之成長動能，其中尤其以蘋果公司是主要領導者，產品推陳出新如 iPod、

MP3 隨身聽、iPhone 智慧型手機、iPad 平板電腦及 Apple TV 行動電視等，為消 費者帶來新的使用風潮整體產品市場之年成長至少 50%以上。在這個可攜式產品 市場高度需求下，直接挹注半導體產業的成長動能，而晶圓專工產業也直接受惠 於 IC 客戶群的貢獻，預期 2011 年全球晶圓專工市場成長率至少 10%以上。(UMC 2010 年度公司年報)

叁、產業之現況與發展

終端電子產品朝向功能提昇、輕量化發展，且近幾年節能減碳趨勢下，低耗 電成為晶片設計重點；在考量功能整合、效能提升與低功耗等因素下，晶片設計 複雜度大為提高。此外，在市場競爭、技術快速發展下，半導體製程技術不斷地 微細化，晶圓面積不斷地朝更大直徑尺寸發展以提升生產效能，半導體製程技術 門檻越來越高，投資成本也相對地呈倍數成長。(UMC 2010 年度公司年報) 由於半導體的設計、製造、封裝及測試，各個環節的進入障礙不斷地提高，多數 半導體業者極難從頭到尾充份掌握每一環節。在專業分工及生產效率考量下，半 導體產業邁入垂直分工體系的趨勢日益明顯。再加上先進製程的技術開發及機台

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設備的資本支出較先前成熟製程大幅增加，專業分工的產業結構已然形成，許多 原有的整合元件製造廠（IDMs, Integrated Device Manufacturers）受金融風暴的衝 擊，基於成本效益考量下，已陸續宣佈不再投入先進製程開發或增加產能，轉而 提高委外晶圓代工比例，此舉有利於晶圓專工產業發展。在全球經濟逐漸復甦下，

各大晶圓專工廠紛紛提高資本支出擴充產能以因應潛在市場需求。(UMC 2010 年度公司年報)

專業積體電路製造服務市場的需求與供給相較充滿挑戰的 2009 年，積體電 路製造服務領域的銷售在 2010 年展現了 43%的大幅成長，主要推力來自於終端 市場需求復甦與供應鏈的存貨回補。2011 年專業積體電路製造服務領域預計將 成長 15%。展望未來，隨著全球經濟穩定發展、電子產品採用半導體元件的比率 提升，及整合元件製造商擴大委外代工，從 2010 年至 2015 年，專業積體電路製 造服務領域的年複合成長率可望達到 10%，較整體半導體產業 4%年複合成長率 為高。積體電路製造服務領域位居整個半導體產業鏈的上游，其表現與通訊、電 腦、消費性電子產品等主要終端產品息息相關。(tsmc_2010 年度公司年報)

肆、產業上中下游之關聯性

半導體產業鏈分為 IC 設計、光罩製作、晶圓製造、測試與封裝。IC 設計主 要針對終端產品所需的規格作為設計的主軸。由於不同的 IC 晶片強調的特性不 同，對於製程上的要求也會不一樣。因此，專業晶圓製造服務必須及早提供新一 代製程技術服務，協助 IC 設計客戶開晶片。最後，測試封裝廠將 IC 進行封裝與 出貨前測試，以確保 IC 達到設計規格的要求。(UMC 2010 年度公司年報)

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數位相機、LCD TV 等消費電子產品，加上 Gigabit Ethernet、Set-Top-Box 和數 位相框等明星產品還持續發酵，亦帶動臺灣相關 IC 晶片的需求，每 4 個 IC 產

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資利基在於臺灣擁有全球最完整的半導體產業聚落，從 IC 設計、製造到封測端 皆有國際級廠商，以全球第一大的晶圓代工及封測實力，提供廠商一條龍的服務 模式，臺灣在半導體產業充分展現垂直分工優勢。

中游晶圓代工方面，以全球第一大的晶圓代工廠商台積電為例，全球前 20 大半導體公司近一半是台積電的客戶，其中包括全球最大的半導體外商 Intel；而 全球前 10 大 IC 設計公司就有 8 家下單在台積電生產，顯見台積電在全球半導體 產業供應鏈具有很高的地位，即便是例外的兩家 IC 設計潛在外商 Xilinx 及 Sandisk，也都是臺灣 IC 製造業者的客戶，再次證明臺灣半導體業者客戶層面涵 蓋廣泛。

位居半導體產業中游的IC製造，臺灣表現優異，晶圓代工位居全球龍頭，其 中台積電一家就佔了全球超過5成的晶圓代工市場，其技術實力已達65奈米，目 前往更高階的45奈米及32奈米前進。除台積電外，臺灣還有全球第二大晶圓代工 廠聯電，以及力晶、南亞科等DRAM 廠商。近年來，臺灣半導體設備廠商希望 擺脫代理、代工傳統，但僅以發展中低階產品為主，未能建立國際品牌地位。較 為成功廠商屬漢民微測及漢辰科技等，切入缺陷量測、離子佈值等產品，並推出 自有品牌，已順利銷售到台積電、聯電等業者，也外銷到北美、新加坡等地，但 金額及數量仍未具備國際實力。

2011 年第一季臺灣整體 IC 產業產值(含設計、製造、封裝、測試)達新台幣 3,979 億元(USD$13.5B)，較上季(10Q4)衰退 6.8%，較去年同期(10Q1)衰退 1.6%。

其中製造業為新台幣 1,970 億元(USD$6.7B)，較上季(10Q4)衰退 5.9%，較去年同 期(10Q1)衰退 1.8%。預估 2011 年臺灣 IC 產業產值可達新台幣 18,463 億元 (USD$62.6B)，較 2010 年成長 4.4%。其中製造業為新台幣 9,423 億元(USD$31.9B)，

較 2010 年成長 6.6%。（臺灣半導體產業協會， 2011）

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