潘 婷

臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)主要是針對(duì)中下游的制程應(yīng)用而設(shè)計(jì)生產(chǎn)，由于中下游的技術(shù)演變快速，而且材料對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響較大，中下游客戶在重視良率與可靠度驗(yàn)證結(jié)果的考量下，一般仍以國(guó)外大廠材料為首選，致使臺(tái)灣地區(qū)的材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入障礙較高，學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)。

由于半導(dǎo)體材料占下游產(chǎn)品的生產(chǎn)成本比重并不高，且材料質(zhì)量良莠往往會(huì)影響到產(chǎn)品的電性、良率與可靠度等結(jié)果，這些影響往往在短期內(nèi)不易發(fā)現(xiàn)，客戶為了長(zhǎng)期質(zhì)量的考量，對(duì)于更換材料供應(yīng)商的意愿都不高。

臺(tái)灣地區(qū)在半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)架構(gòu)大致已成形，硅晶圓與光罩部分已可自給，但對(duì)其他材料的進(jìn)口依存度仍高；國(guó)外的材料領(lǐng)導(dǎo)廠商在臺(tái)灣地區(qū)的生產(chǎn)廠房又多以中低階產(chǎn)品或配方調(diào)和混摻廠房為主，相對(duì)而言，對(duì)臺(tái)灣地區(qū)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力幫助有限，未來(lái)如何鼓勵(lì)國(guó)際材料大廠到臺(tái)灣地區(qū)設(shè)置研發(fā)中心以提升臺(tái)灣地區(qū)技術(shù)水平，仍有待加強(qiáng)與努力。

圖1 臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

產(chǎn)業(yè)概況

臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體電子材料產(chǎn)業(yè)主要是以硅晶圓、光罩、光阻、化學(xué)機(jī)械研磨液與濕式化學(xué)品等次產(chǎn)業(yè)所組成。包含硅晶圓、光罩、光阻、化學(xué)機(jī)械研磨液與濕式化學(xué)品等材料廠商家數(shù)約50家，從業(yè)人數(shù)約為16330人，研發(fā)占整體營(yíng)業(yè)額的比重平均約為1.7%。

臺(tái)灣地區(qū)在半導(dǎo)體電子材料的供應(yīng)上，大多仰賴日本或美國(guó)進(jìn)口，特別是在一些特殊制程氣體、濺鍍金屬靶材以及高階制程用的光阻液及化學(xué)機(jī)械研磨液等等。僅有在硅晶圓、微影光罩以及一些酸堿濕式化學(xué)品的部分可由臺(tái)灣地區(qū)自行生產(chǎn)。大部分的制程原物料，或是制程所需的關(guān)鍵零件，仍需仰賴進(jìn)口。例如，光罩生產(chǎn)所需的空白光罩 (Bank)就是仰賴 HOYA 、S&S Tech、INABATA等國(guó)外廠商供應(yīng)。

目前臺(tái)灣地區(qū)廠商所供應(yīng)的，大都是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，所占領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)版圖僅止于成熟制程或附加價(jià)值相對(duì)較低的市場(chǎng)，對(duì)于高階制程發(fā)展所需要的高階材料的需求，例如：ArF Immersion光阻、高階CMP研磨液、high-k與low-k等特殊制程材料，供需缺口將擴(kuò)大，相形之下，臺(tái)灣地區(qū)在高階制程與高附加價(jià)值材料的發(fā)展上仍有極大的空間。

五年產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)

2016年以前臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)值中光罩大于硅晶圓，由于臺(tái)積電在高階制程的比重不斷提高，自制光罩產(chǎn)值亦逐年提高，其產(chǎn)值牽動(dòng)著半導(dǎo)體材料每年產(chǎn)值變化，但半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在2016年下半年才恢復(fù)成長(zhǎng)動(dòng)能，這也在臺(tái)積電的光罩產(chǎn)值中有所反應(yīng)；但臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體硅晶圓大廠——環(huán)球晶圓，在2016年并購(gòu)了美商SunEdison Semiconductor，環(huán)球晶圓的并購(gòu)效應(yīng)使得半導(dǎo)體硅晶圓的產(chǎn)值大幅度的拉升；但2015年臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)值的基期相對(duì)較高，使2016年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料產(chǎn)值規(guī)模略下滑0.7%，達(dá)828.9億新臺(tái)幣。

臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)主要以硅晶圓、光罩產(chǎn)品，以及部分光阻、化學(xué)液及CMP研磨墊為主；半導(dǎo)體硅晶圓在環(huán)球晶圓的并購(gòu)效應(yīng)下，使2016年產(chǎn)值在3971億新臺(tái)幣，光罩產(chǎn)業(yè)亦受到整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)因素影響，晶圓代工龍頭臺(tái)積電自制40/45納米、28納米、20/16納米、10/7納米等先進(jìn)制程的光罩，其他光罩公司也致力于提升較高價(jià)的先進(jìn)制程光罩，光罩產(chǎn)業(yè)在2016年的產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到431.9億新臺(tái)幣。

半導(dǎo)體制造商2017年仍持續(xù)進(jìn)行1x/10納米制程的產(chǎn)能擴(kuò)充與投產(chǎn)，以及IC制造在高階制程比重的提升、DRAM產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入18、16/15納米制程生產(chǎn)，這些均有助臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)值的提升，尤其環(huán)球晶圓于2016年底完成并購(gòu)美商SunEdison Semiconductor后，其效應(yīng)在2017年大幅顯現(xiàn)。

圖2 2015-2019年臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)值分析

產(chǎn)品類別分析

臺(tái)灣地區(qū)雖有材料廠商進(jìn)行生產(chǎn)光阻、濕制程化學(xué)品以及特殊氣體的部分，但規(guī)模相對(duì)而言都較小，且不易進(jìn)行產(chǎn)值調(diào)查，占臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)值比重也較低，故分析上仍以硅晶圓與光罩為主要目標(biāo)。

2016年臺(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體材料產(chǎn)品類別比重中，半導(dǎo)體硅晶圓比重因環(huán)球晶圓并購(gòu)SunEdson Semiconductor公司而提升至47.9%，但2016年仍然是光罩產(chǎn)品大于硅晶圓產(chǎn)品。2017年，半導(dǎo)體硅晶圓因并購(gòu)?fù)瓿珊笮?yīng)顯現(xiàn)，將比重大幅拉升至63.4%，這也將使半導(dǎo)體硅晶圓產(chǎn)品的比重首次超越光罩產(chǎn)品。

1.硅晶圓

（1）五年產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)

圖4 2015-2019年臺(tái)灣地區(qū)硅晶圓產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值分析

2016年第二季因智能型手機(jī)庫(kù)存調(diào)整結(jié)束與平板與個(gè)人計(jì)算機(jī)銷售，使12寸EW半導(dǎo)體硅晶圓需求開(kāi)始反轉(zhuǎn)向上。12寸的PW半導(dǎo)體硅晶圓也因云端機(jī)房與智能型手機(jī)記憶體容量提高，其需求也持續(xù)穩(wěn)定成長(zhǎng)。至2016年底，因下游半導(dǎo)體廠要求交貨期限，讓12寸半導(dǎo)體硅晶圓產(chǎn)能滿載，使2016年臺(tái)灣地區(qū)硅晶圓產(chǎn)值較2015年成長(zhǎng)11.4%，產(chǎn)值為397.1億新臺(tái)幣。

2017年，在12寸與8寸半導(dǎo)體硅晶圓的總體需求依然強(qiáng)勁，沒(méi)有季節(jié)性調(diào)整，目前訂單仍超過(guò)滿載產(chǎn)能的產(chǎn)量，并且平均單價(jià)逐季提高。再者，環(huán)球晶圓并購(gòu)SunEdsion Semiconductor公司，其效應(yīng)將在2017年大幅顯現(xiàn)。

（2）主要廠商市場(chǎng)占有率分析

圖5 臺(tái)灣地區(qū)硅晶圓廠商市場(chǎng)占有率分析

臺(tái)灣地區(qū)目前有臺(tái)勝科、信越半導(dǎo)體、環(huán)球晶圓、合晶及嘉晶等廠商生產(chǎn)半導(dǎo)體材料的硅晶圓產(chǎn)品部分，產(chǎn)品線涵蓋4～12寸硅晶圓，主要供應(yīng)給島內(nèi)半導(dǎo)體制造商，部分中小尺寸硅晶圓則外銷至其他國(guó)家或地區(qū)。

漢磊晶是漢磊轉(zhuǎn)型投控后分割成立的公司，漢磊轉(zhuǎn)型漢磊投控后，2015年初分割晶圓及磊晶二大事業(yè)，分別獨(dú)立為漢磊科技及漢磊晶。漢磊投控在2015年第三季宣布將旗下子公司漢磊晶與嘉晶進(jìn)行合并，嘉晶為存續(xù)公司。

SunEdson Semiconductor公司由于母公司SunEdison,Inc.擴(kuò)張過(guò)快，營(yíng)運(yùn)出現(xiàn)危機(jī)，2016年4月21日正式申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)。SunEdson Semiconductor在2016年初董事會(huì)已授權(quán)尋找可行的營(yíng)運(yùn)策略選擇，其選項(xiàng)可能包括銷售公司，或與另一家公司合并，出售部分或全部資產(chǎn)等。環(huán)球晶圓（Globawafers）于2016年 8月 18日宣布，以總價(jià)6.83億美元 （約214.67億新臺(tái)幣），并購(gòu)美商SunEdison Semiconductor。

環(huán)球晶圓于全球原有七座工廠，總部位于新竹科學(xué)園區(qū)，于中國(guó)大陸昆山、美國(guó)德州及日本新瀉、德山、小國(guó)及關(guān)川等地均有廠房，生產(chǎn)高附加值的磊晶晶圓、拋光晶圓、浸蝕晶圓、超薄晶圓、退火晶圓及深擴(kuò)散晶圓等利基產(chǎn)品。而并購(gòu)的SunEdson Semiconductor公司在美國(guó)、韓國(guó)、臺(tái)灣、意大利、新加坡、日本及馬來(lái)西亞等國(guó)家和地區(qū)，各分布有10～12寸的半導(dǎo)體硅晶圓廠。

臺(tái)勝科為硅晶圓主要供應(yīng)商之一，產(chǎn)品線包含12寸與8寸硅晶圓，主要供應(yīng)島內(nèi)DRAM 產(chǎn)業(yè)與部分晶圓代工產(chǎn)業(yè)，2016年占臺(tái)灣地區(qū)硅晶圓產(chǎn)值約27.2%。

環(huán)球晶圓、臺(tái)勝科為國(guó)內(nèi)擁有12寸硅晶圓產(chǎn)能的廠商，信越半導(dǎo)體主要進(jìn)行8寸晶圓的生產(chǎn)，合晶、嘉晶等，則是專注于8寸以下的中小尺寸硅晶圓生產(chǎn)。2016年由于漢磊晶與嘉晶合并，使嘉晶的市占率比重拉升至7%；另外，在環(huán)球晶圓也因?yàn)?016年底并購(gòu)?fù)瓿珊螅浔戎匾蔡岣咧?6.4%。2017年，半導(dǎo)體硅晶圓漲價(jià)使其比重大幅提高至64.1%；而半導(dǎo)體硅晶圓產(chǎn)值跳躍式地拉升，影響其他廠商的比重，預(yù)估臺(tái)勝科（18.2%）、合晶（9.1%）、嘉晶（4.7%）、中砂（2.9%）。

2.光罩

（1）五年產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)

臺(tái)灣地區(qū)光罩產(chǎn)業(yè)，雖然臺(tái)積電在20/28納米以下制程規(guī)模達(dá)營(yíng)收54%，但2016年的整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下半年需求才開(kāi)始反轉(zhuǎn)向上，且2015年的基期過(guò)高，這使臺(tái)灣地區(qū)2016年光罩產(chǎn)值下滑9.7%，達(dá)431.9億元。

2017年，專業(yè)光罩廠除了持續(xù)受惠于國(guó)際IDM廠加速委外的趨勢(shì)外，高階制程在晶圓廠自制光罩比重持續(xù)增加，都有助于臺(tái)灣地區(qū)光罩產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的穩(wěn)定；但在第二季的成長(zhǎng)力道因終端庫(kù)存而略微減緩。

圖6 2015-2019年臺(tái)灣地區(qū)光罩產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值分析

圖7 臺(tái)灣地區(qū)光罩廠商市場(chǎng)占有率分析

臺(tái)灣地區(qū)光罩生產(chǎn)廠商有臺(tái)積電光罩部門、中華凸版以及臺(tái)灣光罩，中華凸版與日本凸版（Toppan）技術(shù)合作，臺(tái)灣光罩則是自行進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。其中臺(tái)積電光罩部門以提供臺(tái)積電自身使用為主，包含量產(chǎn)型光罩以及實(shí)驗(yàn)型Shuttle光罩，制作技術(shù)水平也較高，量產(chǎn)型的28納米制程光罩已開(kāi)給Qualcomm與nVidia等大客戶使用；而中華凸版以及臺(tái)灣光罩則是銷售給其他半導(dǎo)體制造商為主。

從臺(tái)灣地區(qū)光罩生產(chǎn)廠商的市占率來(lái)分析，以臺(tái)積電光罩部門為首，產(chǎn)值估有率達(dá)93%，主要供應(yīng)臺(tái)積電自身的光罩需求。而臺(tái)灣光罩與中華凸版則供應(yīng)島內(nèi)其他半導(dǎo)體制造商，少部分外銷至中國(guó)大陸與其他地區(qū)。

臺(tái)積電光罩部門的研發(fā)能量雄厚，為產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，2016年成功地完成了7納米光罩技術(shù)的開(kāi)發(fā)，并正將此技術(shù)移轉(zhuǎn)至光罩生產(chǎn)部門。同時(shí)，在極紫外光的光罩技術(shù)上亦取得了實(shí)質(zhì)的進(jìn)展，包括光罩基板缺陷的降低以及7納米和5納米世代微影使用的EUV光罩制作。

其他公司的技術(shù)發(fā)展上，中華凸版與日本凸版技術(shù)合作，主要由技術(shù)母廠提供相關(guān)技術(shù)，中華凸版負(fù)責(zé)生產(chǎn)光罩，就近供應(yīng)給臺(tái)灣地區(qū)的客戶。臺(tái)灣光罩與臺(tái)積電光罩部門開(kāi)展光罩技術(shù)研發(fā)，目前臺(tái)灣光罩已達(dá)量產(chǎn)階段的光罩為：0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米及90納米，并積極投入90納米以下光罩開(kāi)發(fā)，研發(fā)新制程及拓展新客源。

主要廠商發(fā)展動(dòng)向與策略分析

臺(tái)勝科：臺(tái)勝科第二座12寸廠在2013年第二季完工投產(chǎn)，12寸硅晶產(chǎn)能將達(dá)30萬(wàn)片，擴(kuò)產(chǎn)近一倍；而舊有的8寸硅晶圓產(chǎn)能約為22萬(wàn)片。

合晶：合晶科技龍?zhí)稄S已正式啟用，8寸硅晶圓月產(chǎn)能達(dá)30萬(wàn)片。主要生產(chǎn)N與P型的6寸與8寸半導(dǎo)體級(jí)硅晶圓。合晶規(guī)劃龍?zhí)稄S專責(zé)8寸硅晶圓，楊梅廠職司6寸硅晶圓，上海晶盟則專責(zé)磊晶制程。12寸硅晶圓，則依附龍?zhí)稄S區(qū)開(kāi)發(fā)。

環(huán)球晶圓：環(huán)球晶圓由母公司中美晶半導(dǎo)體事業(yè)處分割成立，主要經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目為半導(dǎo)體硅晶圓材料的制造及銷售，2014年10月28日登錄興柜，并將投入20億元以上的資本擴(kuò)充產(chǎn)能，主要范圍涵蓋8寸、12寸晶圓。環(huán)球晶圓于2016年5月20日宣布，以3.2億丹麥克朗 （約相當(dāng)15.9億新臺(tái)幣）收購(gòu)丹麥Topsil Semiconductor Materials A/S（“Topsil”）旗下的半導(dǎo)體事業(yè)群。該公司位于丹麥哥本哈根，成立于1959年，是全球最主要的FZ（Float Zone）技術(shù)開(kāi)發(fā)者以及FZ晶圓制造公司，亦是全球領(lǐng)先的中子照射超純硅晶圓供應(yīng)商。環(huán)球晶圓（Globalafers）于2016年8月18日宣布以總價(jià)6.83億美元 （約214.67億新臺(tái)幣)，并購(gòu)美商Sunedison Semiconductor。

嘉晶：漢磊晶是漢磊轉(zhuǎn)型投控后分割成立的公司。漢磊轉(zhuǎn)型漢磊投控后，2015年初分割晶圓及磊晶二大事業(yè)，分別獨(dú)立為漢磊科技及漢磊晶。而漢磊投控在2015年第三季宣布將旗下子公司漢磊晶與嘉晶進(jìn)行合并，嘉晶為存續(xù)公司。

臺(tái)灣光罩：臺(tái)灣光罩的下游客戶的77%為臺(tái)灣廠商，21%約為亞洲的晶圓廠。積極加強(qiáng)ARF光源的相位變換及無(wú)硫酸光罩清洗技術(shù)開(kāi)發(fā)及更復(fù)雜的光學(xué)臨近修正（OPC）等90納米以下產(chǎn)品所需的光罩技術(shù)的量產(chǎn)服務(wù)及開(kāi)發(fā)。

臺(tái)積電光罩部門：在2016年成功地完成了7納米光罩技術(shù)的開(kāi)發(fā)，并正將此技術(shù)移轉(zhuǎn)至光罩生產(chǎn)部門。同時(shí)，在極紫外光的光罩技術(shù)上亦取得了實(shí)質(zhì)的進(jìn)展，包括光罩基板缺陷的降低以及7納米和5納米世代微影使用的EUV光罩制作。

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