國立交通大學
管理學院(管理科學學程)碩士班
碩 士 論 文
台灣地區半導體後段設備供應商
評選決策之研究
An Analysis of Selection Criteria of
Semiconductor Backend Equipment Providers in Taiwan
研 究 生 : 邵亭芬
指導教授 : 姜 齊 博士
台灣地區半導體後段設備供應商評選決策之研究
An Analysis of Selection Criteria of
Semiconductor Backend Equipment Providers in Taiwan
研 究 生 : 邵亭芬 Student: Ting-fen Shao
指導教授 : 姜 齊 Advisor: Chi Chiang
國立交通大學
管理學院(管理科學學程)碩士班
碩士論文
A Thesis
Submitted to Master Program of Management Science College of Management
National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of
Master of Business Administration in
Management Science June 2009
Hsinchu, Taiwan, Republic of China 中華民國九十八年六月
台灣地區半導體後段設備供應商評選決策之研究 學生：邵亭芬 指導教授：姜 齊博士 國立交通大學管理學院﹙管理科學學程﹚碩士班 摘 要 2008 年底全球金融風暴，帶給進入後摩爾時代利潤式微的半導體產業生 死存亡的衝擊。廠商為求生存，成本控制極為重要。半導體產業投資中， 機器設備的投資占總資本支出之大宗，是成本控制首要之務。處於半導 體後段製造商處於供應鏈之末端、製造時間短、價格較低，讓後段製造 商所面臨之設備需求壓力更甚於前段。然而，由於後段製造商因設備單 價及影響力不如前段設備，長期以來較缺乏客觀公正的評估方式。 本研究即針對台灣半導體後段設備採購供應商決策要素，透過文獻探 討、前段設備評選參考、後段產業專家訪談，發展出半導體後段設備採 購供應商決策模型。再利用AHP 層級分析法，對於設備採購供應商決策 之相關作業人員，包括：段製造商之研發、採購、工程、製造及設備商 業務、工程人員，進行問卷調查，得出影響後段設備採購供應商決策之 評估準則權重，輔以實證研究企業中對後段設備採購之個案評估，確認 結果與本研究模式相符，以做為後段設備採購供應商評選決策之依據。 在各項評估準則中，產業技術趨勢、設備需求緊急程度、景氣循環是影 響設備評估之最重要因素。製造商與設備供應商立場不同，設備評估之 因素看法不同；技術能力、產業地位不同之製造商，對於設備評估準則 也產生差異。 關鍵詞：半導體、封裝測試、後段設備採購、AHP 層級分析法
An Analysis of Selection Criteria of
Semiconductor Backend Equipment Providers in Taiwan
Student : Ting-fen Shao Advisors: Dr. Chi Chiang
Department(Institute) of Master Program of Management Science
National Chiao Tung University
ABSTRACT
The world financial crisis in 2008 makes semiconductor industry less profitable after the Post Moore Law Era. Cost control becomes more critical to manufactures in this industry during this period of time. In semiconductor industry, equipment investment is the majority of Capex so it is considered the first priority when it comes to cost reduction. The demand for shorter lead time and lower price increases the pressure to backend manufactures who are at the end of this supply chain. However, an objective methodology or procedure to evaluate and select equipment providers has not been established in a good shape in the past.
The study is to focus on the selection criteria of semiconductor backend equipment providers in Taiwan. Through thesis study, the selection criteria of frontend equipment and the interview with experts working in backend industry such as R&D, engineering and procurement in the backend manufactures and sales and engineering in the equipment providers, the study develops the selection model for backend equipment providers. By AHP, the study comes out the weighting for supplier evaluation. In addition, the case study verifies the model and gets the identical, consistent results for selection criteria of semiconductor backend equipment providers in Taiwan.
urgency, business cycle are the most critical. However, different equipment suppliers and semiconductor manufactures with different stances and
technical capability result in different weight for the selection criteria of equipment providers.
Key words: Semiconductor, Assembly and Testing, backend equipment procurement, AHP (Analytical Hierarchy Process)
誌 謝 首先要感謝姜齊指導教授的悉心指導並給予適當之協助，使得論文得 以如期完成；感謝書面審查的林君信與包曉天老師，讓論文得完整呈現。 論文的完成還要感謝接受訪談的多位高階主管，對我的問題耐心、深 入地回答，並對問卷設計提出寶貴之意見與指導，藉由論文研究過程，讓 我對半導體後段產業與設備有更深入的了解，獲益良多。 交大求學生涯，謝謝所上所有指導課業的教授。身為專班的學生，在 工作之餘，因為老師的傳道、授業、解惑，開啟我人生的新視野，對未來 的生涯規劃另有一番啟發。 專班的同學，前二年大家風塵僕僕地在下班後一同學習，除了成為學 習上的好夥伴，更是今後生命中的好朋友。特別在論文撰寫期間，彼此的 問候、鼓勵與分享，讓我論文得以在最後階段完成。 最後，感謝我的家人對我求學以來的支持與鼓勵，尤其是論文撰寫期 間的大力協助：找資料、翻譯、排版…。論文在父親的週年忌日前完成， 也算完成父親對我的期許。 論文的完成，代表自己又完成了一件人生大事，繼續往下一個目標邁 進。
目 錄
摘 要 ………..i ABSTRACT ……….ii 誌 謝 ………iv 目 錄 ……….v 表目錄 ………viii 圖目錄 ………x 第一章 緒 論 ...1 1.1 研究背景與動機...1 1.2 研究目的與問題...5 1.3 研究內容與流程...6 1.4 研究限制...7 第二章 文獻探討...8 2.1 半導體設備市場簡介...8 2.1.1 全球半導體產業市場 ...8 2.1.2 台灣半導體後段設備產業市場 ...10 2.1.3 半導體後段設備業之特性 ...14 2.2 供應商評選方式探討...16 2.2.1 採購者與供應商之關係分析 ...16 2.2.2 供應商評選方法 ...18 2.2.3 供應商評估準則 ...20 2.3 影響半導體設備採購策略因素...23 2.3.1 半導體設備供應商評選關鍵因素 ...23 2.3.2 半導體設備採購之特性 ...24 2.3.3 半導體設備採購決策要素分析 ...24 2.3.4 影響半導體設備採購策略因素分析 ...252.4 層級分析法（Analytical Hierarchy Process）...26
2.4.1 AHP 實施步驟...27
3.1 研究對象...31 3.2 研究架構...33 3.3 文獻整理...34 3.4 專家訪談...34 3.5 問卷調查...35 3.6 資料分析方法...35 3.6.1 敘述統計 ...35 3.6.2 層級分析(AHP)法 ...36 第四章 研究結果與分析...38 4.1 層級建構...38 4.2 要素篩選：...38 4.3 AHP 分析：...45 4.3.1 外部環境與產業構面： ...47 4.3.2 製造商構面 ...47 4.3.3 供應商構面 ...49 4.4 資料收集與分析...50 4.4.1 問卷回收 ...50 4.4.2 問卷分析 ...50 4.4.3 不同類別廠商之差異分析 ...52 4.4.3.1 半導體製造商評估因素之權重探討...52 4.4.3.2 設備供應商評估因素之權重探討...54 4.4.3.3 製造商與供應商間權重比較...55 4.4.3.4 前段與後段設備決策因素比較...56 第五章 實證研究...59 5.1 TSMC 公司簡介 ...59 5.2 TSMC 後段設備採購供應商評選決策模式...61 5.2.1 新設備評估 ...64 5.2.2 既有生產設備評估 ...64 5.3 TSMC 後段設備採購供應商評選之實例驗證...65
第六章 結論與建議...67 6.1 結論...67 6.2 建議...70 6.3 未來研究方向...70 參考資料 ……….71 附錄一：因素篩選問卷...74 附錄二：AHP 層級問卷 ...77
表目錄 表1.1 2008-2009 台灣 IC 產業產值 ...1 表1.2 台灣半導體前十大製造商營收及毛利排名 , ...2 表1.3 2007-2012 年全球半導體資本及設備支出 ...3 表1.4 2008 年台灣 IC 產業與產品在全球的地位 ...4 表2.1 2008 年全球半導體/前段/後段市場規模 ...8 表2.2 2004-2009 年全球各區域封裝設產值及成長率 ...12 表2.3 2004-2009 年全球各區域測試設備產值及成長率 ...13 表2.4 半導體後段設備營業額與研發費用支出比例...15 表2.5 買(採購者)與賣(供應商)雙方關係轉變 ...17 表2.6 買賣雙方合作中可獲得的利益...17 表2.7 不同多準則決策方法優缺點比較表...19 表2.8 Dickson 23 項供應商遴選原則 ...20 表2.9 Weber 文獻回顧整理 ...20 表2.10 評估供應商方式...21 表2.11 供應商評估表...23 表2.12 半導體採購商在評選設備供應商評估構面...24 表2.13 AHP 評估尺度表 ...29 表2.14 隨機指標(R.I.)表 ...30 表3.1 問卷調查對象—2006-2007 年全球半導體封測廠商排行...31 表3.2 問卷調查對象—後段設備供應商(封裝） ...32 表3.3 問卷調查對象—後段設備供應商(測試） ...32 表3.4 訪談專家彙整...35 表4.1 專家意見彙整...39 表4.2 設備供應商評選因素之重要性...40 表4.3 依構面彙整之評估因素...42 表4.4 AHP 評估要素...45 表4.5 問卷填答對象...50
表4.6 第一層級各因子成對比較結果...50 表4.7 採購後段設備供應商評估因素權重表...51 表4.8 半導體製造商後段設備供應商評估因素權重表...53 表4.9 設備供應商採購後段設備供應商評估因素權重表...54 表4.10 製造商與供應商第一層衡量構面比較...55 表4.11 製造商與供應商第二層評估準則比較...56 表4.12 前後段設備採購設備供應商評選決策因素...57
表 5.1 Top 10 ranking of semiconductor suppliers for 2008...60
表 5.2 TSMC 採購後段設備供應商評估因素權重表 ...63
表 5.3 供應商設備機型與特色比較...65
表 5.4 權重分析...65
圖目錄
圖1.1 我國半導體產業結構...3
圖1.2 研究流程圖...6
圖2.1 1999-2005 全球半導體市場規模...10
圖2.2 WORLDWIDE CAPITAL EQUIPMENT MARKET BY REGION, Including Test..10
圖2.3 2001-2010 年台灣半導設備市場規模...11 圖2.4 全球半導體產業成長率與 GDP 成長率關係圖 ...14 圖2.5 供應商評估因子...22 圖2.6 AHP 法進行流程圖...28 圖2.7 完整(左)及不完整(右)層級結構圖...29 圖 3.1 專家背景及年資分析...32 圖 3.2 供應商評選步驟與本研究之研究方法...33 圖 4.1 五力分析模型...38 圖 4.2 因素整併...44 圖 4.3 後段設備採購供應商決策要素評估層級架構...46 圖 4.4 供應商採購策略架構...48 圖 5.1 1999-2008 台積電資本支出與成長率 ...59 圖 5.2 1999-2008 台積電研發費用與成長率 ...60 圖 5.3 1999-2008 台積電營業額與成長率 ...61 圖 5.4 TSMC Service Guide ...62 圖 5.5 TSMC 設備評選決策流程...62
第一章 緒 論
1.1 研究背景與動機 2008 年隨著全球金融海嘯的侵襲，發展二十多年，台灣一向引以為傲， 譽為經濟奇蹟的半導體產業，在這波浪潮下受到嚴峻的考驗（如表1.1, 2009/02 工研院IEK-ITIS 計畫），2008 衰退 8.1%，2009 年衰退更深預計達 26.8%。 表1.1 2008-2009 台灣 IC 產業產值 Y2008 Y2009 Revenue Growth rate Revenue Growth rateIC industry $ 13,473 -8.1% $ 9,845 -26.8% Design $ 3,749 -6.2% $ 3,030 -19.2% Manufacture $ 6,542 -11.2% $ 4,350 -33.5% -Foundry $ 3,369 -1.1% $ 3,010 -32.6% -IDM $ 2,073 -27.2% $ 1,340 -35.4% Assy $ 2,217 -2.8% $ 1,680 -24.2% Test $ 965 -5.7% $ 785 -18.7% Others $ 5,822 -15.0% $ 4,370 -24.9% 然而，在此浪潮衝擊下，半導體產業中廠商的表現，卻大相逕庭（如表 1.2,2009 工研院 IEK）。2001-2002 年全球的半導產業，也曾經歷一波景氣的 衰退與復甦，對於機台的採購由急凍到搶購，2008 第四季起到 2009 年，半導 體產業又再度面臨全球經濟的衰退。「鑑古知今」，2001 的景氣經驗，是否可 以做為2009 年的預測依據？面對相同的產業環境，又有哪些關鍵因素造就廠 商營收、利潤上的差異？
表1.2 台灣半導體前十大製造商營收及毛利排名 (單位: NT$ 億) 2007 排 名 2008 排 名 公 司 Category 2007 營收 2008 營收 營收 成長率 毛利 成長率 1 1 TSMC Foundry $3,136 $3,218 3% -1% 2 3 UMC Foundry $1,068 $925 -13% -4% 3 2 ASE OSAT $1,012 $944 -7% -5% 4 6 力晶 Foundry $776 $528 -32% -57% 5 4 MTK IC Design $746 $680 -9% -2% 6 5 SPIL OSAT $646 $605 -6% -9% 7 7 南亞科 Foundry $529 $363 -31% -44% 8 9 ProMOS Foundry $476 $307 -36% -61% 9 8 華亞科 Foundry $459 $375 -18% -46% 10 >10 聯詠 IC Design $361 $261 -28% 2% 尤其，在半導體的特性，機器設備是創造營收的主要工具，同時，也是 總資本支出之大宗，根據Gartner Dataquest 報告指出(表 1.3,2008/10 Gartner Dataquest/金屬中心產業研究組)，2008 年設備支出佔資本支出之 71%，可見 設備產業為整體半導體產業供應鏈中扮演相當重要的角色。2007 年到 2008 年資本支出衰退25.7%，2008 年到 2009 年資本支出衰退 12.8%。台灣地區， 因全球金融海嘯，以出口導向的半導體產業亦受到相當負面的影響，預計年 衰退幅度達36.5%，台灣市場的縮減幅度高於其他區域。
表1.3 2007-2012 年全球半導體資本及設備支出 在半導體製程設備應用上，依供應鏈的關係，主要分為前段、後段二類 設備（圖1.1, 2009/03 林源吉）依 SEMI 統計 2008 年 1 至 9 月，前段製程設 備約佔整體設備市場的（蝕刻、擴散、曝光..）約佔 77.2%，後段（測試、構 裝）約佔20.3%，其他約佔 2.5%。過去，因前段設備發展需投入大量研發資 源，並整合物理、化學、材料、機械、電機、資訊等異領域之技術，有較高 之技術與資本門檻，其廠商之種類與規模和後段廠商有相當之差距。 圖1.1 我國半導體產業結構 過去，因前段設備投資金額較大、製程能力較複雜，半導體相關之設備
採購研究大多以前段設備為主，然而，隨著台灣地區封測產業在全球市佔率 的提升（封裝占全球市佔率47.3%、測試佔 65.2%之市場）（表1.4, 2009/2 WSTS ; 工研院IEK）。且在凸塊封裝技術成熟、往 TSV 等 3D IC 領域發展後，後段 封裝之技術日趨重要，連帶著設備投資金額與技術門檻亦相對提高。 另外，我國半導體產業結構，雖大致以圖1.1 為分類，但隨著產業的變化， 為提供整合性服務或降低製造成本以提升競爭力，部分晶圓製造商或 IC 設計 公司，也為自身擁有後段產能而採購後段設備。2007 年台積電總執行長蔡力 行首度明言，台積電全力發展具高附加價值、成本競爭力的SiP (System in Package)封測，打造成「一流後段公司」！ 表1.4 2008 年台灣 IC 產業與產品在全球的地位(Unit: US$M) 面對多變的大環境與全球不景氣，控制成本成為企業永續生存發展的重要 因素，但每項投資都可能造就無遠弗界的影響，過去半導體設備的研究背景， 是該產業處於高度發展階段，面對半導體產業進入穩定發展階段、中國市場 的競爭、全球不景氣、台灣DRAM 產業的變化、後段設備日趨重要之際，後 段半導體製造商，事必須以科學分析方法、降低採購成本及風險、甚至建立 長期的夥伴關係，尋求創新、創造供應鏈之競爭力。本研究將藉由過去前段 設備採購之研究，加以檢視修正，以最經濟之投資、滿足技術發展、取得最 適之生產設備，發展一套完整的後段設備採購決策模式，將有助於提升後段 半導體廠商之生存力與市場競爭力。
1.2 研究目的與問題 本研究主要探討目前台灣地區半導體產業後段製程設備採購之決策規 畫。經由建構製程設備決策分析考量的構面，以及各個決策構面中的評估 準則，配合企業對採購決策評估之個案研究，以確認本研究所建構之決策 模式之可行性，以提供半導體製造商做為今後對後段製程設備採購決策之 參考依據。同時，也提供設備供應商以客戶的思維了解買方所需的產品與 服務，評選之條件與準則。 台灣半導體產業二十多年來勵精圖治，已成為全球半導體的重鎮，對 於前段製程設備的評選已由被動地選擇供應商所提供的成熟產品，到積極 參與設備供應商的規格制定與產品開發。 然而，因測試封裝製造商規模較小、缺乏技術創新能力、後段製程設 備之採購金額較小，依傳統之交際、交情做為主要採購決策等黑箱作業情 況屢見不鮮，面臨嚴峻的經濟環境與市場競爭，打破過去人制的採購決策 模式，建立一套客觀公正的評估分析方法，有助於降低企業風險、增加企 業競爭力。 有鑑於此，本研究參考台灣半導體產業前段設備採購決策模式之相關 文獻，並網羅台灣半導體產業各類型IC 供應商，包括：IC 設計、晶圓製造 商、封裝廠、測試廠等，挑選後段設備時的關鍵因子，了解評選模式之異 同與原因，並對每一類製造商分別探討其評選設備供應商時之特別重視因 子。另外，也加入後段設備製造商於本論文中，以設備商的觀點提供其客 戶採購後段設備時的評選決策分析要素。 具體而言，本研究之目的有四： （一）、 建構台灣半導體後段設備採購評選決策分析模式 （二）、 探討不同類型製造商其評選設備時之特別重視因子 （三）、 探討後段設備供應商認定之評選決策模式與其客戶（後段製 造商）之相符度 （四）、 比較台灣半導體前、後段設備採購評選決策模式之異同
1.3 研究內容與流程 本研究共分為六章，各章之主題架構及研究流程如圖 1.2： 1. 第一章為緒論：說明論文研究背景、動機、研究目的、研究對象與 範圍、研究架構。 2. 第二章為文獻探討：探討半導體產業、半導體後段設備市場、供應 商評選、研究方法等先關文獻，以利建構後段設備供應商決策之評 估模型。 圖1.2 研究流程圖 3. 第三章為研究方法：以供應商的評選步驟為架構基礎，提出建構後 緒論 研究動機與目的 文獻探討 問卷設計 設備採購決策要素模型建構 問卷調查 個案實證與分析 結論、討論與建議 專家訪談 評估準則權重計算
段設備決策之層級模型，並說明研究中運用的理論與方法。 4. 第四章為研究結果與分析：根據相關文獻探整理討與半導體後段專 家訪談，並選擇國內後段設備供應商與後段半導體製造商，進行AHP 問卷調查，計算各相關決策要素間的權重，以瞭解各要素間的重要 程度。 5. 第五章為實證研究：根據第四章之結果，選擇台灣半導體具有後段 製造產能之企業進行實例推演，實際評估製造商企業內部後段設備 採購實例，以驗證該模型的合理性、可行性、適用性。 6. 第六章為結論與建議：說明本研究具體成果，歸納建議供企業參考， 並提出未來研究方向與建議。 1.4 研究限制 本研究主要有以下限制： A. 半導體廠商採購項目眾多，各類採購之決策評估準則不盡相同， 是以相關文獻參考為基礎，將產業內有實務經驗的專家訪談的意 見與觀點，作為建構模型的參考。 B. 本研究在樣本數上屬於小樣本之研究。 C. 專家學者在看法與觀點上或許有主觀認定的現象，但本研究以包括 台灣半導體產業各類型供應商，如：IC 設計、晶圓製造商、封裝 廠、測試廠等及設備供應商。 D. 本研究設備商之選擇以先進設備商為對象，製造商也以提供先進後 段製造商為主之研究。
第二章
文獻探討
欲探究半導體後段設備採購，須先了解半導體後段設備市場狀況及特 性，再就半導體供應商評估方式進行探討，最後再整理影響設備採購決策 研究論文中的決策要素，並運用專家訪談方式，作為建構後段設備採購決 策要素模式之依據。因此，本研究文獻回顧分為三部份加以說明：1. 半導 體設備市場簡介；2. 供應商評選方式探討；3.影響半導體設備採購策略因素。 2.1 半導體設備市場簡介 欲分析半導體產業採購評選，需由全球市場面先了解，2008 年全球半 導體/前段/後段市場規模如表 2.1（2009/3 Gartner）。隨著台灣半導體產業的 蓬勃發展，台灣的半導體產業也有其特殊性，必須了解及加以分析。 表2.1 2008 年全球半導體/前段/後段市場規模 (US$ M) Area Semicon market Front-end market Backend market North America 5,050.50 4,550.8 499.7 Japan 7,778.80 6,788.9 989.9 Europe 2,300.90 1,964.6 336.3 China 2,448.50 1,417.5 1,031.00 South Korea 5,346.30 4,525.9 820.4 Taiwan 6,135.20 4,724.9 1,410.30 Others 1,995.40 895.2 1,100.20 Total 31,055.60 24,867.80 6,187.80 2.1.1 全球半導體產業市場 回顧過去 20 年全球半導體成長，呈現幾個波段，如圖 2.1 （2003 SEMI 拓墣產業研究）1991~1995 是連續高成長期，平均成長率高達 18.6%； 1996~1998 呈現低迷，甚至 1996、1997 年出現負成長；1991~2000 年因網通事業的興起，創造近 40%的高成長；2001 年隨著網路泡沫化，呈現近 30% 負成長；2004~2005 年全球半導體業者記取教訓謹慎投資，避免 2001 年的 大幅衰退，2004~2005 持續呈現成長；2006-2007 年景氣持續升溫，呈正成 長； 2008 年下半年金融巨擘陸續倒閉，危及全球經濟，而半導體產業也 受到極大衝擊，由於經濟局勢反映了需求面的降溫，造成半導體史上最大 之衰退，負成長率超過 30%（高於 2001 年的衰退）；2009 年來的金融海嘯 效應擴展到整體產業環境，諸多資訊皆顯示 2009 年上半年產業環境將更加 嚴峻。 美國、歐洲、日本主要的電子消費產品大國，在全球經濟呈現負成長 的狀態，更反映了市場需求的下降，而消費者信心指數持續向下滑落，更 突顯消費市場急速降溫的狀態，預計衰退持續超過 30%。相較於 2001 年的 景氣衰退程度(成長率為-30%)，2001 年產業衰退在於供應鏈每個環節都努 力進行庫存消化，但現今經濟的衰退，則發現其庫存都控制在合理範圍， 這是較為良好的一點，也因此 IMF 認為，2009 年下半經濟景氣將有所回溫， 帶動需求動能，有利於上游半導體產業。2000 年以前的電子產品著重高效 能、低成本與體積小，而 2010 年以後的電子產品則強調「互動」，使電子 產品達成互動功能的重要關鍵就在於感測器(Sensor)。它可提供互動的功 能，也進一步帶動微機電系統(MEMS)發展，已陸續在消費性電子產品上實 現。2007 年微機電市場產值估計達 65 億 6,000 萬美元，相較於 2006 年成 長了10%，Wii 與 iPod 的出現，更加速了 MEMS 快速進入消費性電子市場。 除了MEMS 以外，另外一個帶動 IC 設計產業機會的技術為 3D IC。未來電 子產品脫離不了小型化、高速、低成本、高整合的要求，而 3D IC 不同於 以往打線的方式，主要應用在高效能、高容量應用，像是影像感測元件。
圖2.1 1999-2005 全球半導體市場規模 2.1.2 台灣半導體後段設備產業市場 台灣半導體產業在政府的策略扶植下，台灣成為全球半導體的重鎮。 因產業鏈的整合分工、歐美的高生產成本，紛紛使歐美的半導體製造商將 生產轉移至亞太地區（如圖2.2, 2009/03 Gartner）。2004 年起，台灣地區半 導產值首度超越歐美，目前僅次於日本地區。
2007 年台灣地區設備市場達到 112 億美元，創下歷史新高，更達 到 35.5%的高成長。2008 年九月全球半導體景氣受到美國次貸風暴所引 發的全球金融風暴影響而急遽下滑，衰退 45.3%僅達到 61.3 億美元，居 全球之冠。2008 年下修的台灣半導體產值，連帶使得台灣地區設備市場 快速縮小，如圖 2.3 2001-2010 年台灣半導設備市場規模（2008/10 SEMI/ 金屬中心產業研究組）。 圖2.3 2001-2010 年台灣半導設備市場規模 台灣半導體產業的蓬勃發展，同時也帶動台灣後段生產設備需求的 需求與大幅成長，如表 2.2 （2009/03Gartner, 2004-2008 年全球各區域 封裝設備成長率）、 表 2.3 （2009/03Gartner， 2004-2008 年全球各區 域測試設備成長率），自 2004 年以來，台灣地區的後段設備除了維持全 球最高的設備投資金額，平均成長率更僅次於成本更低廉的中國地區。 2008 年台灣地區後段市場規模為 14.1 億美元，與 2007 年 18.7 億美元 衰退幅度達 24.9%。全球嚴重衰退的後段設備市場中，台灣地區的衰退 少於歐美日，僅多於中國地區。如同歐美因成本考量，將較低階的產品 移往亞太地區生產，台灣半導體後段製造業者，除更早將低階製程技術 移往中國生產，為維持台灣半導體產業競爭優勢，台灣半導體後段製造 商，仍不斷投入高階設備採購及高階製程技術的發展，如晶圓級封裝的 製造、研發，以維持技術領先，而創造後段設備市場的高需求、高成長。
表2.2 2004-2009 年全球各區域封裝設產值及成長率 2004 2005 2006 2007 2008 2009(e) North America 402.6 346.7 474.6 347.3 220.4 141.2 Growth 26.3% -13.9% 36.9% -26.8% -36.5% -35.9% Japan 897.3 737.5 980.8 848.9 602.4 425.3 Growth 31.8% -17.8% 33.0% -13.4% -29.0% -29.4% Europe 351.1 327.1 382.8 325.0 196.1 120.6 Growth 36.4% -6.8% 17.0% -15.1% -39.7% -38.5% Asia/Pacific 3,132.3 3,004.6 3,543.6 3,661.1 2,679.6 1,877.7 Growth 67.0% -4.1% 17.9% 3.3% -26.8% -29.9% China 508.8 613.0 781.6 914.4 750.7 579.0 Growth 80.1% 20.5% 27.5% 17.0% -17.9% -22.9% South Korea 521.1 668.3 667.0 740.9 465.2 295.9 Growth 49.2% 28.3% -0.2% 11.1% -37.2% -36.4% Taiwan 1,121.8 982.4 1,176.9 1,197.0 902.2 648.4 Growth 68.1% -12.4% 19.8% 1.7% -24.6% -28.1% Rest of Asia/Pacific 980.6 740.9 918.0 808.8 561.5 354.4 Growth 70.3% -24.4% 23.9% -11.9% -30.6% -36.9% Total 4,783.3 4,415.9 5,381.8 5,182.3 3,698.5 2,564.8 Growth 52.7% -7.7% 21.9% -3.7% -28.6% -30.7%
表2.3 2004-2009 年全球各區域測試設備產值及成長率 2004 2005 2006 2007 2008 2009(e) North America 687.3 500.4 494.3 408.3 279.3 220.1 Growth 12.5% -27.2% -1.2% -17.4% -31.6% -21.2% Japan 807.2 865.5 780.3 584.1 387.5 310.2 Growth 29.7% 7.2% -9.8% -25.1% -33.7% -19.9% Europe 391.6 322.5 288.4 190.2 140.2 108.5 Growth 78.6% -17.7% -10.6% -34.1% -26.3% -22.6% Asia/Pacific 2,903.8 2,084.7 2,559.3 2,373.9 1,682.3 1,357.8 Growth 85.0% -28.2% 22.8% -7.2% -29.1% -19.3% China 86.0 253.6 349.2 333.2 280.3 250.1 Growth 212.2% 195.0% 37.7% -4.6% -15.9% -10.8% South Korea 816.9 480.3 664.9 616.3 355.2 274.2 Growth 75.1% -41.2% 38.4% -7.3% -42.4% -22.8% Taiwan 853.3 639.1 718.2 681.2 508.1 407.2 Growth 150.9% -25.1% 12.4% -5.2% -25.4% -19.9% Rest of Asia 1,147.6 711.7 827.0 743.3 538.7 426.3 Growth 56.0% -38.0% 16.2% -10.1% -27.5% -20.9% Total 4,790.0 3,773.0 4,122.3 3,556.5 2,489.3 1,996.6 Growth 58.5% -21.2% 9.3% -13.7% -30.0% -19.8% 對台灣而言，景氣不佳延續到2009 年上半年，IC 產業受困於記憶體 產業產值大幅衰退與晶圓代工力道急速下滑，未來 IDM、無晶圓廠 IC 設計 業者、晶圓代工業者、封測廠等半導體廠商組成的產業鏈，在不景氣下勢 必面臨重組局面，半導體產業勢力分布也將有所消長。技術層面，如 802.11n、全球微波存取互通介面(WiMAX)、電源管理、感測器、數位電視、 IPTV 或是極具成長潛力的 MEMS 與 3D IC 技術，都是半導體製造商可以 著墨的領域，以因應下一波產業春燕的來臨。
2.1.3 半導體後段設備業之特性
半導體產業歷經二十多年的競爭、合作、併購，特別在300mm 成為台 灣市場主流技術與產能之後，半導體設備廠商逐漸擴大、由少數廠商寡佔 設備市場，以下是半導體後段設備業的特性，歸納如下：
（一）、 與景氣循環相關性高
Burns & Mitchell(1946)認為：景氣循環是國家總合活動的波動，經濟 活動歷經擴張、蕭條、衰退及復甦階段後，轉入下一個循環，此種序列變 化不斷重複，卻有不規則之週期。高度競爭的半導體產業，需持續投資下 一世代生產設備以維持競爭力，一般而言擴充一座 200mm 晶圓廠需 300 億台幣，其中設備投資 200 億元以上，因此在半導體廠擴建新廠的同時， 也帶動設備的需求與繁榮。 因半導體產業所生產之電子產品，非屬於民生必需品，當經濟景氣 下滑，消費大眾在對未來收入不確定高時，造成電子產品需求驟減。2008 年 9 月金融海嘯以來，因終端庫存消化緩慢，造成半導體產業大幅衰退。 因上游半導體後段製造商投資意願大幅下降，後段設備產業也隨之受到嚴 重的衝擊。圖 2.4（2008/08 IC-insights; 2008/09 工研院 IEK）為全球半導 體產業成長率與 GDP 成長率關係圖。 圖2.4 全球半導體產業成長率與 GDP 成長率關係圖
（二）、 資金與技術密集造成寡占市場 半導體是一門整合型的實用科學，後段製程設備雖一向較前段投 入資金為少，但跨入 Wafer-Level Packaging （晶圓階段封裝）等 300mm 凸塊封裝、3D IC 的領域，運用更新進之技術之後，後段設備之價格 由一部國產的台幣數百萬元到先進封裝設備的數百萬美元，成長數十 倍、研發時間更長，由目前產業中的主要先進設備製造商資本額與研 發支出如表2.4（2009/04Gartner 及本研究整理），顯示技術研發對此類 廠商之重要，以及少數設備商占據多數的市場，後段設備產業是資金 技術密集而造成之寡佔產業。 表2.4 半導體後段設備營業額與研發費用支出比例 (Unit :US$ M) Y2008 Y2007 Sup pli Sales RD (%) Sales RD (%) Teradyne 924.7 12.0 876.5 18.5 Advantest 884.4 16.7 1656.6 12.6 ASM 477.2 10.0 513.7 8.7 Verigy 605.8 14.9 761.5 12.0 TSK 333.7 568.3 （三）、 售後服務 設備採購完成後，除交機之外，後續的裝機、驗收、試產、量產， 包括維修、零配件更換…等，都有賴設備供應商的配合。近幾年來，因 半導體產業在台灣區的深耕與在地化（localization），國內廠商可以提 供之服務與零配件愈來愈多，設備供應商的角色也隨之升級，而在量產 後的良率或產出持續提升，以及下一世代設備之共同研發，占有愈來愈 重的份量。因此延續良好的售後服務，是製造商向設備供應商持續購買 的關鍵條件。 （四）、 前後段設備的整合與競爭 隨著晶圓級封裝的發展，部分前後段製程技術轉趨相似，前段設 備應用於後段製造，前段設備商將原前段設備重新改造而運用於後段
（如：美商應材 AMAT），後段設備供應商開始潛入前段製程
（Semitool）。隨著科技的演進與市場的競爭，前段、後段供應商的整合 與競爭，將日趨白熱化。
2.2 供應商評選方式探討
傳統企業的採購，觀念上僅以Purchase（採購）或「進貨」代表。美國 學者S.F. Heinrifz在其著作”Purchase principle and Application”一書中定義： 採購，不僅要取得原料與物資，應負責包括有關採購物品供應源計畫、安 排、決策及研究、選擇，以確保正確交貨之追蹤、驗收數量與品質檢驗。 根據Paul Steele & Brian Count(1996)所定義的採購，「企業或組織以最適 時、最具成本效益的方式，向大三者取得達成經營目標所需的物品或服務 的過程。」對於一個企業而言，供應商的選擇是相當重要且複雜的決策問 題。過去企業進行供應商遴選時，常以價格為主要考量因素。隨著經濟環 境的複雜與技術開發對企業的重要，採購決策者通常須要同時考慮不同評 估準則後，才能作出正確的抉擇。然而，這些評估準則存在具有相互衝突、 不確定性或不可量化之因素，由於資訊的不精確及定量與定性的特性，往 往造成決策者無法建立客觀與具體量化的評估架構。 2.2.1 採購者與供應商之關係分析 採購者與供應商的關係，隨著市場、技術、管理方式的演變，而存在 不同的互動關係。過去，因雙方存在不信任、資訊不對稱且交流不易的情 況， Schonberger（1986）提出，因製造商將本身產能、產品計畫、最新等 需求，視為公司的機密，而不願意將經營理念、知識與供應商分享，雙方 缺乏溝通之下，供應商只重視價格，而成為相互競爭的對象。1990 年初期， 隨著供應鏈管理、日本以 JIT 生產模式為架構的採購策略的成功， Billesbach(1991)對歐美國家實行 JIT 企業調查後發現，採購者意以較高之 價格獲取較好的生產品質、較準確之交期，改變傳統比價、議價的方式。 讓供應商與採購者的關係由競爭漸轉為合作。基於買賣雙方平衡發展、長 期合作，Watts(1992)提到採購者與供應商強調策略性運作，持續在成本、 品質、交期中改善，已換取長期穩定的訂單。（表 2.5,1992 Watts 等）
表2.5 買(採購者)與賣(供應商)雙方關係轉變
Bhote(1985)提出買賣雙方的關係轉變，造成個別利益及供同利益上的 收穫（如表 2.6,1985 Bhote）
2.2.2 供應商評選方法 蔣洪偉、韓秀文（2001）將供應商選擇方法分為三大類將供應商選擇方 法分三大類：第一類為定性的分析選擇方法；第二類為定量的選擇方法；第 三類為定性與定量相結合的分析評價方法。定性方法主要是根據以往經驗， 憑藉以前的關係來選擇供應商。為了實現供應商選擇的客觀性和科學性，應 研究供應商選擇的定量方法和定性與定量相結合的方法。 在定量分析方式上，諸多學者提出不同的方法評估。其中多準則決策， 同時考量多個可能具衝突性的目標或屬性，規劃綜合屬性效用之最大效用為 決策或達成多目標所需要的條件，避免單一因素考量不夠完整，是決策更正 確更合理。此方式較適合設備採購複雜的內外環境、多項因素構成最後決策 模式。多準則決策方法有不同的方法，優缺點之比較如表2.7（2003 簡志郎）：
表2.7 不同多準則決策方法優缺點比較表 方法 決策過程 優點 缺點 線性指派法 找出各方案對各評估準則的優 先順序，並利用各評估準則的權 重求出各方案的機率矩陣，與最 佳線性指派結果相乘，則可得到 可行方案的優先順序。 根據各評估準 則及其等及加 以區分，達到線 性化互補。 若無適當的指 派方案時則無 法使用。 簡單加權法 決策者將每個可行方案的分數 由各準則績效值與其相對權重 相乘，以得到每個可行方案的加 權評估值，依據分數的高低來進 行方案優劣比較。 決策過程簡 單，方法使用。 權重決定不易。 層級分析法 將複雜的問題進行層次分解，建 構問題的由上而下的層級結構 關係，再由下而上求出各層級的 相對權重，並計算各方案的分 數，分數最高的方案為最適方案 案。 權重求出後用 一致性檢定，較 有理論基礎。 若準則權重的 評比未能與實 際方案所對應 的準則量測值 相結合，則頗受 爭議。 TOPSIS 找出各評估準則的最佳績效值 最為理解、最差績效值作為負理 想解，求出可行方案的理想解及 負理想解的距離，綜合排出可行 方案的優先順序。 以理想解之相 對近似值進行 排列，可避免無 從比較的情況。 僅能使用於量 化準則。 ELECTRE 此法為較優排序法的一種，其概 念為比較不同方案的每個準則 之優劣關係，將一些明顯較差的 方案先行剔除，最後留下一個或 一些有效方案即為所求。 評估過程容易。 有時無法排列 方案的優先順 序。
2.2.1 供應商評估準則 供應商選擇的文獻最早由Dickson(1966)開始，並提供23項衡量標準（表 2.8,1996 Dickson），並認為品質、交期、過去的績效裡使是較重要的三項。 表2.8 Dickson 23 項供應商遴選原則 許多學者在研究此類問題時，運用最多的是Weber(1991)彙整1990年以前 的文獻表整理出23項供應商之評選因素(表2.9,1991 Weber），供應商評比準 則)，則為基礎來探討不同評估方法。 表2.9 Weber 文獻回顧整理 Swift(1995) 已多個
供應商來源衡量標準下，進行單一供應商來源之衡量標準之研究，研究結 果指出：單一供應商來源的衡量標準下，包含良好的產品可靠度及供應商 的技術支援，並與企業擁有長期合作關係。等提出製造商與供應商應建立良 好的關係，且在評估供應商時，分為供應商能力及供應商的發展性兩方面考 慮，如表2.10（1992 Watts） 表2.10 評估供應商方式 供應商能力 供應商的發展性 評估因子 製造能力 產品能力 操作能力 管理能力 品質 交期 成本 技術能力 Wills等（1990）提到JIT環境對製造商及供應商帶來的潛在利益，並提到 評估供應商的三大準則： （1） 財務方面： 只要供應商給予產品的品質良好，合理的價位，製造商都可以接受。 如 果供應商的價格需要做調整，雙方應一同瞭解原由，盡量避免立即更換 供應商。供應商的經濟基礎穩固與否，是長期合作關係中不可或缺的項 目。 （2） 服務方面： 雙方面能開放各種不同階層的溝通管道是有助益的，直接的接觸能減少 回應的時間及扭曲事情。 （3） 技術方面： 重要的是品質，不只是要消除瑕疵，更該有所傑出表現。供應商應採透 明化的管理，也就是每件事都能清楚且有序，若有脫軌現象，能及時察 覺。參與式管理型態有助於達成目標及降低成本。 類似的觀點，在Ellram（1990）的文章中，基於買賣雙方合作的立場下， 建議增加四個評估準則： （1） 財務項目，即經濟情況的穩定度。
（2） 組織文化，及策略背景、管理態度、誠信、組織結構、人力資源，內 部溝通管道等。 （3） 技術方面，指的是目前的製造情況、未來的製造能力、研發的速度及 設計的能力等。 （4） 其他雜項考量，包括供應商的紀錄、合作關係及其合作對象的資料。 Wilson（1994）除了整理一些評估供應商的因素外，更提出可以將產品 先區分，因每類產品不同的特質，故對供應商有不同的評估因子。如文中將 產品分四類，各有其不同的評估因子（如圖2.5, 1994 Wilson）。這是一個突破 性的觀點，不見得所有的產品，採用相同的評估供應商的準則。 圖2.5 供應商評估因子 Lockamy（1993）認為具有競爭力的供應商應有的條件包括：低成本、高 品質、短的前置時間、準確的交期、研發的產品、生產的彈性、快速的服務。 同樣的，Billesbach（1991）及 Das（1989）也提到類似的看法，說明在 JIT 環境下評估供應商的表現，應重視其交期、品質、價格、技術的支援、回應 的速度及JIT 的能力。
實務上，1986 德州儀器曾發表有關「供應商評選」的評估項目，如表 2.11 （1986 德州儀器），共分為回應技術品質成本及一般項目，實務操作上，給予
不同權重，以遴選最適當之供應商，或做為定期供應商之稽核評比。 表2.11 供應商評估表 回應 技術 品質 成本 一般 z 問題了解 z 條件 z 期限 z 設計 z 相關實驗 z 生產風險 z 特殊測試 需求 z 精密實驗 z 過去表現 z 資料 z 調查紀錄 z 發展 z 評定資格 z 特殊試驗 z 維修設備 z 單位成本 z 價格變化 z 過去交期 資料 z 組織管理 z 人力資源 z 設備 z 補償辦法 此外，國內學者黃士滔（1999）進一步指出，供應商的評選應為一動態 決策的程序，應定期重新檢討評估。因此，在外在環境不斷改變、企業競爭 力受衝擊、與供應商關係日趨緊密的供需情況下，企業需要因應內外在因素 條件下，重新進行供應商之評估與檢討。 Lehmann 與 O’Shaughnessy 提出利用其他指標如績效、經濟、整體、 適合及守法等五項準則，Evans 認為供應商評估準則的相對重要性與交易產 品的類別有關，Shipley 認為在選擇供應商時價格、品質與交期是必要但非 充分的準則，Gregory 提出之評估準則是品質、生管系統之有效性、歷史績 效、採購項目及價格，Caddick 與 Dale 認為評估準則會受到產品、服務以 及採購因素有所影響。 2.3 影響半導體設備採購策略因素 過去有關半導體設備採購的文獻，多探討整體半導體產業設備或前段設 備採購，本研究探討後段設備採購前，先了解整體半導體產業設備或前段設 備採購之評估決策因素，做為建構本研究後段採購決策之評估模型參考。 2.3.1 半導體設備供應商評選關鍵因素 張肇榮(2001)研究指出：半導體採購商在評選設備供應商時，以生產、經營、 潛力、現況等四個構面進行評估，如表2.12（2001 張肇榮），。但評估時對於
四大構面的比重，因進行採購廠商的特性，造成不同的偏好與差異性。 z 重視研發的採購者，較重視設備供應商的研發能力及未來競爭條件，對 潛力構面有所偏好。 z 非專業代工之採購商，因營收不如專業代工商，投入高風險、高投資的 研發意願低，頃向以既有、穩定度高的設備創造營收、提高良率、降 低風險，偏好現況構面。 z 製程自主率高的採購商，因為製程技術的領先者，為避免後進者的威 脅，事必慎選合作夥伴的未來發展潛力；同時為確保低風險，供應商 之財務情況亦不容忽視。此類製造商須兼顧潛力與現況二構面的影響。 表2.12 導體採購商在評選設備供應商評估構面 2.3.2 半導體設備採購之特性 蔡志勇(2001)研究結果發現在半導體設備採購方面，採購商會以產品、 品牌、服務與知識移轉等四種不同的標準評估及選擇供應商。而這正顯示出， 半導體產業裡高價格的設備採購，購買廠商不僅注重實質的產品特性，其同 時也相當注重後續服務與未來知識移轉的可能性。而此一結果的意義也正在 於，工業品的行銷活動的方向不應只注重價格、交期與產品品質而已，供應 商應該更加注意本身是否具備提供給客戶服務與知識移轉的能力。 2.3.3 半導體設備採購決策要素分析 沈介宇(2003)在研究中發現各項採購決策評估準則中，因半導體設備需 運用相當多領域專業，工程因素遠較供應商因素與製造因素為重要。第二層 決策評估要素方面：「領先的製程技術」、「瓶頸機台突破」、「零配件與物料取
得」等三項為較重要之評估要素。 z 領先的製程技術，可提高製程良率或單位產出量，而能影響企業在市場 中的競爭力，研發人員最為重視。 z 產能擴充的決策，即在打破瓶頸設備，方能預期的產能擴充需求，最為 生產製造人員所關心。 z 設備中所使用之零配件與物料，若單價過高或限定供應源，將提高晶圓 單片製造成本CoO(Cost of Ownership)或交期，直接影響製造商的收益 及競爭力，讓設備人員最為關注。 2.3.4 影響半導體設備採購策略因素分析 林建宏(2002)研究認為影響半導體設備採購策略因素，主要探討四大問 題：對設備品牌與知名度之考量、對設備品質及生命週期之考量、對財務規 劃之考量、對風險之考量等。 z 對設備品牌與知名度之考量：品牌銷售者提供一致性產品與服務，給購 買者承諾與保證。品牌往往傳達產品本身實際的品質與價值，在高科技 尤其明顯。 z 對設備品質及生命週期之考量：所謂採購品質的考量，是針對需求符 合機能的品質要求，而不是絕對的「好、壞」。以半導體設備而言， 有前後製程搭配性的問題，以及製程技術之相容或轉換問題，因而品 質與生命週期的考量，較一般消費性產品重要。 z 對財務規劃之考量：依據投資及營運計畫，所有規劃的財務預測，需 考量投資效益評估、稅務規劃、現金流量等，並由財務之操作避險， 調節景氣循環所造成的影響。 z 對風險之考量：進行設備採購時需評估以下風險因子－ 採購設備前是否會先精算機台產能、客戶需求強弱、接單價格？ 會依預估產品週期而處置閒置設備？ 產能的取得會以二手設備為優先考量？ 經濟效益是否為採購決策之重要指標？
2.4 層級分析法（Analytical Hierarchy Process）
當人們遇上複雜度高、難度大的問題需作決策時，由於人的能力與時間 的限制，無法獲取充份的資訊，需在有風險有爭議及不確定因素下作有效的 決策，並且正確的評估各因素間的相關重要性之程度時，就必須有一套方法 程序來執行評估，作出有效的決策。
1971年，由美國Thomas L.Saaty(匹茲堡大學教授)所提出之 AHP層級分析 法（Analytical Hierarchy Process），是一套有系統處理不確定因素下之複雜決 策問題的決策方法。AHP主要運用在決策問題，可應用在以下範疇：
z 規劃（planning）
z 產生替代方案（ generating a set of alternatives） z 決定優先順序（setting priorities）
z 選擇最佳方案或政策（choosing a best alternative/policy） z 資源分配（allocating resource）
z 決定需求（determining requirements）
z 預測結果或風險評估（predicting outcomes/risk assessment） z 系統設計（designing system） z 績效評估（measuring performance） z 確保系統穩定（insuring performance） z 最適化（optimization） z 解決衝突（resolving conflict） 經由彙集學者專家及各階層決策者的意見，將複雜問題，系統性地簡化 為簡明的因素層級架構。再採用名目尺度（nominal scale）執行要素間的成偶 比對（pairwise comparison），予以量化後建立成偶，比對矩陣（pairwise comparison matrix），據以求出各矩陣之特徵向量（eigenvector），並依其特 徵向量作為層級各要素間的優先順序，用以評定比對矩陣一致性指標的相對 權重之強弱，以提供決策者執行決策時的參考指標，藉此量化方法整合決策 所需的資訊，進行判斷評估，以降低決策風險（鄧振源、曾國雄，1989）。 AHP的基本假設如下：
z 一個系統可被分解許多種類與成分，形成層級結構。 z 層級結構中，假設每一層級要素具獨立性。 z 每一層級要素可以上一層級之某些或所有要素進行評估。 z 比較評估時將絕對數值尺轉為比例尺度。 z 成對比較（pair-wise comparison）後，使用正倒值矩陣（positive reciprocal matrix）處理。 z 優劣關係滿足遞移性（A 優於 B，B 優於 C，則 A 優於 C），且強 度關係也具備遞移性（A 優於 B 二倍，B 優於 C 三倍，則 A 優 於C 六倍） z 由於不易完全有遞移性，所以容許存在不具遞移性，但需檢測其一 致性（consistency） z 透過加權法則（weighting principal）求得要訴之優勢程度 出現在階層結構的任何要素都被認為與整個評估結構有關，無論其優 勢程度為何。 2.4.1 AHP 實施步驟 AHP進行決策問題時，使用上分為兩部分(鄧振源、曾國雄 1989）：一 個是層級的建立，另一個是層級評估。圖2.5是AHP 法進行的流程圖（1989 鄧振源、曾國雄），並將各步驟說明如下： 1. 第一階段：建立層級架構 層級架構的精神是以目標問題為根本，透過階層的方式分析各層面可 能的影響因素。層級架構是由目標、要素、評估準則及可行方案所構 成。通常可以透過專家訪談、文獻蒐集等方式，藉以建立問題的層級 結構。本研究是以德菲專家意見調查的方式，篩選出符合目標問題的 重要影響因素，並予以建立層級架構。層級雖無一定建構順序，但最 高層級為評估之最終目標，最基層層級為替代方案，重要性相近的要 素應盡量置於同一階層。階層要素控制在七個彼此具有獨立性的因 素，當要素大於七時，易令人的思考錯亂不一致。
圖2.6 AHP 法進行流程圖 而層級的結構圖主要分為兩種，一是完整層級，表示相鄰兩層的要素皆 有關連，如圖2.6( 1977Saaty) 所示，另一是不完整層級，表示相鄰兩層的要 素不一定都有完整的關連。 確定評估問題 羅列評估要素 建構層級結構 問卷設計與填寫 建立成對比較矩陣 求矩陣之特徵向量及 最大特徵值 求一致性指標 C.I. 一致性比率 C.R. C.R.＜0.1 檢驗資料層級一致 性. C.R.H＜0.1 作為評估之決策資訊及 替代方案的選擇 1.文獻探討 2.專家座談 3.因素分析 是 否 否
圖2.7 完整(左)及不完整(右)層級結構圖 2. 第二階段：各層級要素間權重計算 (1) 建立成對比較矩陣：層級完成後，評估項目是在以上一階層評估 項目基準下，以名目尺度(Nominal Scale)與對同一層集內其他評估 要素建立「成對比較矩陣」，進行兩兩比較。此矩陣是以要素間相 對的重要程度來建立，整合專家評估共識。各尺度意義如表 AHP 評估尺度亦即說明如下表 2.13（1989 曾國雄、鄧振源，中國統計 學報）： 表2.13 AHP 評估尺度表 (2) 計算模糊權重值：求取最大特徵向量(Maximized Eigenvector)與特 徵向量(priority vector)，即要素的權重值。
3. 第三階段： 一致性(Consistency Index, C.I.)與一致性比率(Consistence Ratio, C.R.)計算
C.I. 定義如下：
≦ 0，則一致性佳
R.I. 隨機指標(Random Index，R.I.)，從評估尺度所產生的正倒值矩陣， 在不同階數下，產生不同的C.I.值， R.I根據Saaty求出隨機指標如表2-14 (Saaty, 1980) 表2.14 隨機指標(R.I.)表 ≦ 0，根據Saaty教授的解釋這個方案或是決策就是具有一致 性的。
第三章
研究方法 本研究之目的在將半導體製造商評選後段設備供應商時的評估要素， 將其分群探討與評估因子間的關連。參考相關採購及半導體採購決策文獻 後，本章將利用專家訪談方式重新架構半導體後段設備採購決策之層級評 估模型，再以 AHP 問卷調查，取得各項評估因子之權重。 3.1 研究對象 本研究所探討為後半導體段設備之採購行為，為提升本研究資料來源 之可靠性及有效性，邀請廣泛、多元之專家，協助「台灣半導體後段設備 採購供應商評估」之訪談及問卷填答，邀請後段設備供應商及半導體後段 製造商共同參與。除了採購後段設備之半導體製造商中的各類廠商，包含： OSAT 測試封裝外包廠、Foundry 晶圓代工廠、Design house(IC 設計公司)。 邀請填寫問卷之後段半導體製造商，以封測廠為主，如表 3.1（2008/3 Gartner，科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理）。 表3.1 問卷調查對象—2006-2007 年全球半導體封測廠商排行 2007 排名 公司 2007 營收 2007 佔有率 2007 年成長率 1 ASE 3,080 15.00% 1.80% 2 Amkor 2,739 13.30% 0.40% 3 SPIL 1,967 9.5% 13.80% 4 STATS ChipPAC 1,631 7.90% 0.90% 5 UTAC 756 3.70% 18.50% 另外，在半導體後段設備買賣雙方關係密切的情況下，設備供應商也 是積極參與該評估作業之重要關係人，邀請填寫問卷之設備供應商如表 3.2 （2009 VLSI Research Inc）、3.3（2009 VLSI Research Inc）：表3.2 問卷調查對象—後段設備供應商(封裝） 表3.3 問卷調查對象—後段設備供應商(測試） 問卷填寫對象除兼顧後段設備供應商及半導體後段製造商之外，受訪 談之專家背景（專長領域），更行跨與設備評估相關之製造、工程技術、採 購、IE、業務行銷、研發相關單位之各級人員（工程師、經理、處長、副 總經理、總經理），由不同立場與角度檢視此採購行為。專業分工及年資如 圖3.1： 圖 3.1 專家背景及年資分析
3.2 研究架構 本研究結合系統化地供應商的評選步驟（Houshyar, 1992）與相關分析方 法，建構本研究之研究方法，如圖3.2 （1992Houshyar）： 圖 3.2 供應商評選步驟與本研究之研究方法 首先由過去文獻了解供應商評選準則，再進行專家訪談，篩選文獻中評 選準則、加入適當的因素，並建構評選準則架構，再進行問卷調查與分析， 計算設備供應商評選準則之權重。最後，再輔以實證研究，進行某設備評選 之資料處理，驗證該結果與本研究相符。 關於供應商績效表現之考核，是針對實際交易之供應商進行客觀考 核，做為日後是否持續交易之參考，屬於另一研究主題，且不影響供應商 評選過程及相關技術之研究。本研究在建立設備供應商之評選，因此未涵 蓋供應商績效表現計算與排序。其他相關研究方法，說明如下。 供應商評選步驟 研究方法 文獻整理 專家訪談 AHP 問卷調查及分析 實證研究 因素篩選問卷調查及分析 供應商評選準則選取 供應商評選準則架構建立 供應商評選準則權重確定 供應商評選資料處理 供應商績效表現計算與排序
3.3 文獻整理 由第一、第二章得知，設備之評選對於台灣半導體後段製造商的重要 性，本論文透過文獻探討，整理設備供應商之評估要素。從過去供應商評 估的相關文獻，供應商之價格、品質、交期產能、技術能力、售後服務等 供應商能力及發展性為一般採購所考量之評估因素，隨著 JIT 的發展供應 商與製造商間關係日趨密切，供應商的財務狀況、商譽與組織管理，亦開 始納入評估項目。對於技術密集、高價、寡占的半導體後段設備供應市場， 購買廠商不僅如傳統採購注重實質的產品特性，同時也相當注重風險、後續 服務、未來知識移轉的可能性。 對於半導體產業對技術的需求，製造商本身的特性(2001,張肇榮)，如： 自有技術研發能力之培養、製程自主率等，對於設備評估亦為重要之影響因 素。 回顧過去二十多年台灣半導體發展，除 2001~2002 年因全球供需調整的 造成較大幅衰退外，大多維持正成長，而未將環境景氣列為評估供應商之重 要因素。然而，2008 年 9 月以來因全球金融海嘯所造成的景氣衰退，不但造 成多數設備供應商裁員、部分停產，也讓少數製造商本身陷入財務危機。外 界產業變化是否因應產業的變化而需列為評估準則，需透過專家的見解獲知。 3.4 專家訪談 本研究藉文獻分析後，初步建立評估要素，亦實地訪談從事後段設備 採購評估的相關人員（包括採購商及供應商），依其專業素養與實務經驗， 歷經反覆評估、修正，建構層級結構。 依據研究目的與範圍及文獻探討，進行專家訪談。為讓本研究之方向 正確減少日後問卷修正時間，實際訪談對象以年資超過八年較資深或職位 較高之主管參與受訪。彙整實務上專家之共識，進行相關之比較分析，問 題如下： 1. 半導體製造商對於後段設備採購時供應商之評選，是否有既定的評選 標準？是否有固定之評選組織或程序？對於既有之評選標準是否有定 期或不定期之檢視調整？
2. 半導體製造商決定供應商的過程中，除供應商的因素外（如：價格、 品質、交期、服務）之外，是否有其他因素納入評估準則? 3. 您認為不同類型製造商（IDM、Foundry、OSAT、Design house）對於 後段設備採購之評估準則有和差異？ 4. 半導體製造商特別經過此次金融海嘯後，哪些評估因素會在權重上會 有增減？ 本研究共進行7 次訪談，對象彙整表如 3.4： 表3.4 訪談專家彙整 3.5 問卷調查 根據文獻中對製造商採購評估方式及因素；實務上與半導體後段設備 商與製造商與設備評選之關係人進行訪談，瞭解實務上評估因素，結合二 方結果設計問卷雛型。問卷雛型完成後，並經7 位備訪談之資深專家先行 填寫並確認後，再大量寄發此二階段問卷，第一階段問卷，針對專家與文 獻中所提及之供應商設備評估因素，依重要性勾選進行因素之初步篩選； 第二階段問卷，根據第一階段篩選的要素，製成 AHP 問卷，進行要素間 的相對比較，計算權重。 3.6 資料分析方法 3.6.1 敘述統計 敘述統計是利用統計量針對資料本身特性進行描述。常用的敘述有： 平均數、標準誤、中間值、眾數、標準差、變異數、峰度、偏態、範圍、 No 廠商類別 專家職位 從事年資 1 Foundry 經理 >10 2 Foundry 經理 >10 3 IC design 經理 >10 4 設備供應商 總經理 >10 5 設備供應商 處長 >10 6 OSAT 測試封裝廠 特助 >10 7 OSAT 測試封裝廠 採購專員 >8
最小值、最大值、總和、個數等，本研究是主要利用以下描述在每一個衡 量構面中依AHP分析需求，因素總數小於七項的獨立因素。 1. 平均數 (mean)，依序排列各因素間的重要性的大小，一有限族群(或樣 本)中含有n 個資料X1,X2,...,Xn，則其平均數定義為 。 2. 標準差 (standard deviation)：標準差為變異數的平方根，母體標準差符 號用σ ，樣本標準差符號用s。 3. 眾數：有限族群(或樣本)中含有n 個資料X1, X2, ..., Xn，則其眾數定 義為數列中出現次數最多之數。若每個數值僅出現一數，則此數列無眾 數。若有數個數值出現次數相同且多數，則此數列有多個眾數。 本研究以依序以平均數、標準差、眾數篩選因素。先依平均數排序找出 較重要的因素，平均數相同的因素依標準差再排序，挑選族群中對該項 重要性看法較為一致的因素；若再有相同者，再依眾術篩選，挑選出族 群中大多數看法相同的因素。 3.6.2 層級分析(AHP)法 本研究將複雜的設備供應商評估系統簡化為簡明的要素層級。再彙集 半導體後段資深專家的意見將因素予以分級。採用名目尺度（nominal scale） 執行要素間的成偶比對（pairwise comparison），予以量化後建立成偶，比 對矩陣（pairwise comparison matrix），據以求出各矩陣之特徵向量
（eigenvector），並依其特徵向量作為層級各要素間的優先順序，並求算出 最大特徵值，用予以評定比對矩陣一致性指標的相對權重之強弱，以提供 決策者做決策時的參考指標。（鄧振源、曾國雄，1989） 所謂層級係由至少兩個以上的層級所組成，計算出 AHP 層級之各因素 間相對整個層級的優先順位、相對權重。再者，分析層級程序法可建立連 接所有比對成對比較矩陣之一致性指標（Consistency Index）與一致性比率 （Consisteney Ratio）。依此結果，評估出整個層級的一致性的高低程度。
經由上階段確立採購各項採購準則之層級架構，第二階段之問卷即以此架 構為基準，編制層級分析法(Analytic Hierarchy Process；AHP)之研究問卷。
第四章
研究結果與分析 本研究彙整文獻研究及訪談業界相關專家人士之意見後，篩選可能影 響半導體後段設備供應商評選的因素，由第一階段問卷以敘述統計篩選較 重要之因素後，再由第二階段 AHP 問卷獲得各因素間的相對權重。 4.1 層級建構 鑒於設備採購與設備供應商之選擇為半導體後段製造商之重要策略因 素，本研究經由文獻研究及訪談相關業界專家人士之意見探討，以圖4.1（1979 麥可·波特）波特的五力分析模型建構第一層衡量構面，因採購行為著重在供 應商與購買者間，並將其它潛在競爭者、產業競爭者、替代性商品/服務，及 以外部環境涵括，因而建構出第一層衡量構面：外部環境與產業構面、製造 商本身構面、設備商構面。 圖 4.1 五力分析模型 4.2 要素篩選： 進行各個層級因素的重要程度、優先順序、相對差異性前，因根據彙 整第二章文獻研究與供應商評選相關之因素，訪談業界資深專家意見後， 意見彙整如表 4.1。表4.1 專家意見彙整 項目 問 題 意 見 備 註 1 半導體製造商對於後段 設備採購時供應商之評 選，是否有既定的評選 標準？是否有固定之評 選組織或程序？對於既 有之評選標準是否有定 期或不定期之檢視調 整？ -非所有後段製造商均有完整 之供應商之評選標準，評選標 準不經常變動。 2 半導體製造商決定供應 商的過程中，除供應商 的因素外（如：價格、 品質、交期、服務）之外， 是否有其他因素納入評 估準則? -外在環境，如產業技術與景 氣，在此次金融海嘯中突顯其 重要性。 -製造商技術能力，決定能維護 與繼續研發之設備，對供應商 選擇有其影響力。 New 3 您認為不同類型製造商 （IDM、Foundry、 OSAT、Design house） 對於後段設備採購之評 估準則有和差異？ -因不同類型製造商技術、製造 組織及結構不同，造成本身能 力的差異，有時會影響設備評 選。 New 4 半導體製造商特別經過 此次金融海嘯後，哪些 評估因素會在權重上會 有增減？ -對未來景氣預期影響製造商 願意採購設備之意願與預算 -設備商風險財務考量，較以往 更為重要。 New 其中產業技術、景氣、風險財務等因素為產業專家建議加入之評估因 素，融合文獻探討之其他相關因素，共篩選出 49 項可能因素，由半導體製 造商、設備供應商進行問卷填寫，填寫後問卷結果依重要性排序，平均數 值較大者代表相對重要，如表 4.2。
表4.2 設備供應商評選因素之重要性 No 評估因素 構面 平均數 標準差 眾數 11 供應商的售後服務 設備商 6.378378 0.639068 7 5 製造商製程開發、改善能力 製造商 6.351351 0.919427 7 9 供應商對客戶需求的回應速度 設備商 6.297297 0.776919 7 31 供應商設備交期允諾 設備商 6.189189 0.659875 6 10 供應商異常處理機制 設備商 6.162162 0.799775 6
36 供應商CoO (Cost of Ownership) 設備商 6.081081 0.982581 7
25 供應商製程開發及改善的能力 設備商 6.054054 0.941215 6 35 供應商設備價格 設備商 6.027027 1.092563 7 6 製造商供應商策略 製造商 5.972973 0.832883 6 21 供應商對半導體製程技術的了解 設備商 5.918919 1.089811 7 7 製造商設備緊急需求程度 製造商 5.891892 0.993976 6 4 景氣循環 外部環境 5.891892 1.39012 7 38 長期技術趨勢 外部環境 5.864865 1.134366 7 8 設備採購原因（新製程研發、現有製程擴充） 製造商 5.837838 0.928365 6 23 供應商設備安全因素 設備商 5.837838 1.142938 7 22 供應商系統整合能力 設備商 5.810811 1.023009 6 20 供應商製程管控能力 設備商 5.756757 1.064722 6 24 供應商設備自動化能力 設備商 5.72973 1.017859 6 19 設備生命週期 設備商 5.648649 1.005988 6 28 供應商過去品質紀錄 設備商 5.648649 1.110961 6 27 供應商進出貨檢驗程序 設備商 5.594595 1.03975 5 26 供應商品質稽核制度 設備商 5.567568 0.958603 6 18 供應商長期研發規劃Product Roadmap 設備商 5.540541 1.043354 6 42 供應商對單一供應商風險管控 設備商 5.513514 0.960949 5
37 供應商是否提供Demo 條件 設備商 5.513514 1.216133 6 30 供應商設備產能規模 設備商 5.486486 0.989434 5 12 設備的市場占有率 設備商 5.486486 1.017121 5 32 供應商安全庫存管理 設備商 5.486486 1.044074 6 15 供應商與製造商客戶之合作關係 製造商 5.486486 1.3667 6 34 供應商歷史達交紀錄 設備商 5.378378 0.892915 5 49 供應商過去經營績效 設備商 5.378378 1.009713 5 17 與供應商JDP 共同開發計畫 製造商 5.351351 1.005988 5 33 供應商VMI 庫存機制 設備商 5.351351 1.059775 6 2 製造商所在地之租稅法規 製造商 5.351351 1.418454 6 1 供應商所在地之政治穩定性 外部環境 5.324324 1.453999 7 39 供應商長期營收成長 設備商 5.297297 1.198723 5 48 與供應商互惠條件 製造商 5.27027 0.838274 5 41 供應商償債能力 設備商 5.27027 1.07105 5 40 供應商資金運用 設備商 5.27027 1.261583 5 3 供應商所在地之產業優惠措施 外部環境 5.243243 1.498247 6 45 供應商環保、安全要求 設備商 5.189189 1.174683 5 16 供應商研發經費投入 設備商 5.135135 1.205593 5 29 供應商對資料記錄保存能力 設備商 5.108108 1.149487 5 47 供應商保證賠償政策 設備商 4.972973 1.213042 4 14 供應商與主要競爭對手之合作關係 設備商 4.675676 1.528508 6 44 供應商員工離職率 設備商 4.567568 1.191184 4 46 設備之台灣製造比例 設備商 4.405405 1.403556 4 43 供應商員工學歷 設備商 4.378378 1.298532 4 將以上49項因素篩選平均值大於5之因素依構面彙整如表4.3
表4.3 依構面彙整之評估因素 衡量構面 評估準則 外部環境與產業因素 政治穩定性、景氣循環、長期技術趨勢、產業優惠措 施、製造商所在地之租稅法規 製造商本身因素 製造商製程開發改善能力、與供應商互惠條件與供應 商JDP 共同開發計畫、設備採購原因（新製程研發、現有 製程擴充）、製造商設備緊急需求程度、製造商供應商 策略 設備商因素 供應商的售後服務、供應商設備交期允諾、供應商異 常處理機制、供應商CoO (Cost of Ownership)、供應 商製程開發及改善的能力、供應商設備價格、供應商 對客戶需求的回應速度、供應商對半導體製程技術的 了解、供應商設備安全因素、供應商系統整合能力、 供應商製程管控能力、供應商設備自動化能力、設備 生命週期、供應商過去品質紀錄、供應商進出貨檢驗 程序、供應商品質稽核制度、供應商長期研發規劃 Product Roadmap、供應商對單一供應商風險管控、 Install base(Reference Site)、供應商是否提供 Demo 條 件、供應商設備產能規模、設備的市場占有率、供應 商安全庫存管理、供應商與製造商客戶之合作關係、 供應商歷史達交紀錄、供應商過去經營績效、供應商 VMI 庫存機制、供應商長期營收成長、供應商償債 能力、供應商資金運用、供應商環保安全要求、供應 商研發經費投入、供應商對資料記錄保存能力 根據AHP分析法每一構面須小於7項因素之要求，將以上因素類似、相 關、相近者進行整併，如圖4.2
衡量構面 整併前評估準則 整併後評估準則 外部環境與 產業因素 政治穩定性 景氣循環 長期技術趨勢 產業優惠措施 製造商所在地之租稅法規 政治穩定性 景氣循環 長期技術趨勢 產業優惠措施 製造商 本身因素 製造商製程開發改善能力 製造商供應商策略 與供應商互惠條件 與供應商JDP共同開發計畫 供應商與製造商客戶之合作關係 製造商設備緊急需求程度 設備採購原因（新製程研發、現有製 程擴充） 自我研發、改善能力 供應商策略 設備需求緊急程度 採購目的 設備商因素 供應商對客戶需求的回應速度 供應商的售後服務 供應商異常處理機制 供應商VMI 庫存機制 安全庫存管理 供應商設備交期允諾 供應商歷史達交紀錄 供應商對單一供應商風險管控
供應商CoO (Cost of Ownership) 供應商設備價格
供應商是否提供Demo條件
服務
交期
供應商製程開發及改善的能力 供應商對半導體製程技術的了 解 供應商系統整合能力 供應商設備自動化能力 供應商長期研發規劃Product Roadmap 供應商製程管控能力 設備生命週期 供應商過去品質紀錄 供應商進出貨檢驗程序 供應商品質稽核制度 供應商對資料記錄保存能力
Install base(Reference Site)
供應商長期營收成長 供應商償債能力 供應商資金運用 供應商研發經費投入 供應商過去經營績效 供應商設備安全因素 供應商環保安全要求 技術研發能力 品質 品 牌 財務與風險 圖 4.2 因素整併
依圖4.2彙整後得出表4.4，進行下一階段層級分析。 表4.4 AHP評估要素 衡量構面 評估準則 外部環境與產業因素 政治穩定性 產業優惠 景氣循環 產業技術趨勢 製造商本身因素 自我研發、改善能力 供應商策略 設備需求緊急程度 採購目的 設備商因素 服務 技術研發能力 交期 品牌 品質 價格 財務與風險狀況 4.3 AHP 分析： 接著以AHP層級分析法，將複雜問題系統層級化，使之成為系統層級化， 成為簡單明確的層級架構關係，再透過分析評比，找出各個層級因素的重要 程度、優先順序、相對差異性。以探討出半導體後段製造商在評估設備供應 商時的評估策略，應著重於何種因素為首，依照層級分析法（AHP）的架構 將研究變數分為二層，如圖4.3：
