半导体产业分析

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1、半导体产业分析Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望目目 錄錄I.半導體的定義半導體的定義II.半導體材料半導體材料IIIIII 半導體產業結半導體產業結IV.IV.微元件微元件V.V. 邏輯邏輯 IC ICVI.VI. 記憶體記憶體VII.VII.台灣半導體產業概況台灣半導體產業概況半導體的定義所謂的半導體，是指在某些情況下，所謂的半導體，是指在某些情況下，能夠導通電流，而在某些條件下，又能夠導通電流，而在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質；而至於所謂具有絕緣體效用的物質

2、；而至於所謂的的ICIC，則是指在一個半導體基板上，則是指在一個半導體基板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、電晶體多電子電路組成各式二極體、電晶體等電子元件，作在一微小面積上，以等電子元件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能（例如完成某一特定邏輯功能（例如：ANDAND、OROR、NANDNAND等），進而達成等），進而達成預先設定好的電路功能。預先設定好的電路功能。製造流程I.半導體材料半導體半導體 (Semi-Conductor)：導電性介於導：導電性介於導 體與導體之間，利用人為方式體與導體之間，利用人為方式 (電壓電壓)

3、 來控來控 制電子之傳遞。制電子之傳遞。半導體的導電半導體的導電： 正正(P)形半導體：矽形半導體：矽 硼，增加電洞硼，增加電洞 負負(N)形半導體：矽形半導體：矽 磷或砷，增加電子磷或砷，增加電子 半導體元件的發展要素：半導體元件的發展要素： 產出良率產出良率 效能效能/價格比價格比 市場需求市場需求 半導體材質：半導體材質： 單一元素單一元素(Monolithic) 化合物半導體化合物半導體(Hybrid) 矽半導體元件矽半導體元件 積體電路集積度積體電路集積度 SSI：小規模積體電路：小規模積體電路 (一顆一顆IC含含10個電晶體個電晶體) MSI：中規模積體電路：中規模積體電路 (一顆

4、一顆IC含含102個電晶體個電晶體) LSI：大規模積體電路：大規模積體電路 (一顆一顆IC含含104個電晶體個電晶體)VLSI：超大規模積體電路：超大規模積體電路 (一顆一顆IC含含106個電晶體個電晶體)ULSI：超大規模積體電路：超大規模積體電路 (一顆一顆IC含含108個電晶體個電晶體)GLSI：巨大規模積體電路：巨大規模積體電路 (一顆一顆IC含含109個電晶體個電晶體)莫爾定律：晶片的電晶體數目每莫爾定律：晶片的電晶體數目每18個月會增加個月會增加兩倍。兩倍。II.半導體產業結構III.微元件 微處理器微處理器(MPU)： 微控制器微控制器(MCU)：IV.邏輯IC IC設計設計：

5、 光罩製作與積體電路光罩製作與積體電路光罩製作與積體電路光罩製作與積體電路： 將矽晶體切為晶體薄片將矽晶體切為晶體薄片 於薄片上鋪上其他元素於薄片上鋪上其他元素 進入擴散爐，將晶圓置於汽化薄霧中，改變導進入擴散爐，將晶圓置於汽化薄霧中，改變導 電性質電性質 鋪上光阻劑鋪上光阻劑 將將IC設計縮製於光罩設計縮製於光罩 (玻璃面板玻璃面板) 上上 將光罩上的設計圖複製於晶圓片上將光罩上的設計圖複製於晶圓片上 洗掉未曝光的光阻劑洗掉未曝光的光阻劑 以電子光束將一些離子放置於晶圓上，控制導以電子光束將一些離子放置於晶圓上，控制導 電性電性 封裝測試封裝測試：V.記憶體記憶體記憶體：電腦運作時儲存資料的

6、設備。 揮發性記憶體揮發性記憶體：在電源關閉後，所儲存資料將消失。 非揮發性記憶體非揮發性記憶體：在電源關閉後，仍保存既有資料。DRAM 深溝式與堆疊式製程技術比較優點優點 缺點缺點 堆疊式堆疊式電容量擴充性電容量擴充性佳，高階物性佳，高階物性易克服易克服不利系統單晶片不利系統單晶片(SOC)(SOC)的開發的開發 深溝式深溝式 單片裸晶數較單片裸晶數較堆疊式堆疊式增加增加10%10%高階製程的物性限高階製程的物性限制高，可能影響良制高，可能影響良率率 VI. 台灣台灣半導體產業概況 資訊應用資訊應用IC設計產業設計產業： 通訊應用通訊應用 消費性應用消費性應用 提升良率提升良率(瓶頸瓶頸)I

7、C製造製造(代工代工)產業產業： 資本支出資本支出(下降下降)IC封裝測試產業封裝測試產業DRAM產業產業 台灣IC製造業產能統計全球代工市場 台灣半導體產業現況台灣半導體產業現況 n n我國半導體產業結構與其他國家之最大不同點為我國半導體產業結構與其他國家之最大不同點為我國之專業分工體系，在該專業分工模式下，我我國之專業分工體系，在該專業分工模式下，我國之半導體產業在全球擁有強勁之競爭力。我國國之半導體產業在全球擁有強勁之競爭力。我國半導體廠商依其分工型態可分為四類：第一類為半導體廠商依其分工型態可分為四類：第一類為半導體設計，目前共有一百餘家公司；第二類為半導體設計，目前共有一百餘家公司；

8、第二類為晶圓製造，目前共有二十餘家公司；第三類則為晶圓製造，目前共有二十餘家公司；第三類則為封裝，目前共有四十餘家公司；第四類則為測試，封裝，目前共有四十餘家公司；第四類則為測試，目前共有三十餘家公司。目前共有三十餘家公司。 在半導體設計方面，我國已成為僅次於美國矽在半導體設計方面，我國已成為僅次於美國矽谷的第二大供應地區；在晶圓製造方面，我國已谷的第二大供應地區；在晶圓製造方面，我國已成為全球最大之晶圓代工基地，就目前八吋晶圓成為全球最大之晶圓代工基地，就目前八吋晶圓之產能及十二吋晶圓之籌備狀況而言，台灣已是之產能及十二吋晶圓之籌備狀況而言，台灣已是全球晶圓廠密度最高之地區，在全球之晶圓供應

9、全球晶圓廠密度最高之地區，在全球之晶圓供應鏈上具有相當之重要地位；在封裝及測試方面，鏈上具有相當之重要地位；在封裝及測試方面，我國業者已與全球製程微縮及銅製程之需求同步我國業者已與全球製程微縮及銅製程之需求同步提升技術，在爭取訂單上具有極大之優勢。提升技術，在爭取訂單上具有極大之優勢。續n n根據多數國內外主要研究機構及廠商之預測，根據多數國內外主要研究機構及廠商之預測，20022002年半導體市場景氣雖仍處調整期，但應年半導體市場景氣雖仍處調整期，但應不至於繼續向下修正；半導體市場景氣可望不至於繼續向下修正；半導體市場景氣可望於下半年緩慢回升。於下半年緩慢回升。 由於代工景氣逐步加溫，產能若

10、無法隨由於代工景氣逐步加溫，產能若無法隨著景氣而上，業者將馬上面臨失去戰場的危著景氣而上，業者將馬上面臨失去戰場的危機。機。9999年底聯電將旗下公司合併，走向合資年底聯電將旗下公司合併，走向合資聯盟快速擴充產能策略，坐收美化聯盟快速擴充產能策略，坐收美化EPSEPS、營收激增、營益率提昇、財務透明等效果；營收激增、營益率提昇、財務透明等效果；台積電也違背一貫作風，積極購併德碁並與台積電也違背一貫作風，積極購併德碁並與力晶策略聯盟，藉以掌握贏面。力晶策略聯盟，藉以掌握贏面。 根據估計未根據估計未來代工需求大增，不管台積電或聯電都會面來代工需求大增，不管台積電或聯電都會面臨產能不足的情況，因此，

11、目前都積極擴廠臨產能不足的情況，因此，目前都積極擴廠中。台積電採取製造群的全球策略，積極在中。台積電採取製造群的全球策略，積極在竹科、南科和美國擴廠。竹科、南科和美國擴廠。兩岸半導體產業聚落兩岸半導體SWOT分析優 勢 1.半導體產業專業分工，群聚效果顯著。 2.人力素質佳，上下游產業垂直分工，能力強。 3.專業晶圓代工製造實力強，並帶動上下游產業發展。 4. 營運彈性大，效率高，具成本 競爭優勢。 5.下游PC資訊產業為堅強支援。 6.設計技術高、能力強。 兩岸半導體SWOT分析 劣 勢1.1.產品創新性不足。產品創新性不足。2.2.缺乏自有品牌，行銷管道不足。缺乏自有品牌，行銷管道不足。3

12、.3.高頻、無線通訊、類比設計以及系統高頻、無線通訊、類比設計以及系統等人才不足。等人才不足。4.SoC4.SoC相關設計、製造、封裝和測試技相關設計、製造、封裝和測試技術仍待加強。術仍待加強。註:多功能晶片,系統單晶片(System-On-a-Chip，SOC) 兩岸半導體SWOT分析 機機機機 會會會會 1.1.大陸大陸PC/PC/數位消費性電子市場胃納大。台灣數位消費性電子市場胃納大。台灣具同文同種優勢。具同文同種優勢。2.IA2.IA產品衍生的零組件商機。產品衍生的零組件商機。3.3.業界聯盟、技轉和併購增加實力。業界聯盟、技轉和併購增加實力。4.IDM4.IDM大廠持續釋出訂單，對大

13、廠持續釋出訂單，對FoundryFoundry製造和封製造和封裝、測試業有利。裝、測試業有利。 註註:I :IDMDMIntegrated Devicd Integrated Devicd ManufacturerManufacturer。整合元件製造公司。整合元件製造公司。 兩岸半導體SWOT分析 威威 脅脅1.1.韓國、新加坡、大陸等新進業者加入韓國、新加坡、大陸等新進業者加入韓國、新加坡、大陸等新進業者加入韓國、新加坡、大陸等新進業者加入晶圓代工業競爭。晶圓代工業競爭。晶圓代工業競爭。晶圓代工業競爭。2.2.以色列、歐洲等設計業者進展快速。以色列、歐洲等設計業者進展快速。以色列、歐洲等設

14、計業者進展快速。以色列、歐洲等設計業者進展快速。3.3.無線通訊產品之進入門檻高，業者缺無線通訊產品之進入門檻高，業者缺無線通訊產品之進入門檻高，業者缺無線通訊產品之進入門檻高，業者缺乏關鍵技術參與競爭乏關鍵技術參與競爭乏關鍵技術參與競爭乏關鍵技術參與競爭。 結 論 隨著亞洲經濟的復甦, 全球半導體市場將自1999年底起由復甦邁向成長， 加上近兩年市場供給大幅減少,預計此次景氣復甦將以IC晶圓代工業及DRAM 製造業受惠最多。其中位居全球晶圓代工領導地位的台積電, 以及確定將在 年底五廠合併的聯電, 都將是此次景氣復甦最大的受益者。 美國有晶圓代工業務的廠商首推IBM，走高附加價值的利基路線，

15、和台灣產業並不直接競爭；新加坡的特許公司，但其規模不及台灣業者；至於大陸，未來藉由廉價的技術人力可能是台灣的潛在對手，但仍需假以時日。以此分析，台灣的晶圓代工業最具國際競爭力。 1999年下半年和2000年半導體景體從復甦到高度成長，預估1999年全球半導體成長率為10%，2000年為20%；前景可說是一片光明。但是， 也由於半導體技術不斷的進步，必須要投入大量的資金，所以，出現了資本支出集中度愈來愈高的情況，規模愈小的業者愈沒有能力從事擴充。 在1996年至1998年台灣半導體業界面臨成長遲緩的瓶頸，反倒是IC設計業呈現前所未有的榮景，遂有IC設計業的成長凌駕晶圓代工的看法。不過由於台灣持續大量投資，再加上在邁入2000年之後預期半導體市場呈現高成長的情勢下，還有目前日本所採取的策略，更是有助於台灣半導體的成長，所以擁有晶圓廠的台灣業界可再掀起另一波高潮。