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產業技術評析
紅潮強襲疏導取代圍堵，以半導體材料構築引流水道
發表日期：2015-11-11
作者：何世湧 (工研院IEK)
摘要：
在全球半導體市場從今年上半年樂觀的展望後市，然至下半年終端通訊產品銷售成長動能趨緩，半導體晶片庫存過高問題浮現，促使各市調單位逐季下修年度...
全文：
一、當前半導體產業趨勢
在全球半導體市場從今年上半年樂觀的展望後市，然至下半年終端通訊產品銷售成長動能趨緩，半導體晶片庫存過高問題浮現，促使各市調單位逐季下修年度的成長率預估，最新根據市調單位公佈之2015年全球半導體市場規模為3,377億美元，年成長率從上一季的成長2.2%下修至年衰退0.8%。而在台積電最新公布的資本支出規劃，將跟進國際大廠英特爾腳步，將今年資本支出調降到80億美元，縮減幅度約25%，並將全球半導體產值從年增3%下調為零成長。2015年終端應用除了各種智慧手持裝置與面板尺寸朝大面積化、高解析度趨勢下，在儲存裝置、物聯網、車載電子等，整體半導體終端市場較去年為持平至小幅衰退，但半導體高階製程的相關記憶體、處理器及基頻IC仍有一定的需求。再加上半導體製造商新增之高階產能陸續開出與大尺寸晶圓比重拉升，讓微縮製程變繁複與製程道數提高，然在下半年受到半導體晶圓庫存調整影響，而略削減2015年全球半導體材料的成長力道，預估2015年的全球半導體材料市場規模將達到251.2億美元，較2014年成長3.9%。
半導體的矽晶圓向來佔半導體材料市場最大的比重，在2015年上半年持續受下游晶圓代工與DRAM廠強勁的需求，尤其是在8吋矽晶圓供貨短缺；預估矽晶圓比重在2015年持續在33.7%以上，其餘半導體材料的市場比重依序分別為高純度氣體(14.2%)、光罩(12.8%)、化學機械研磨(5.7%)、光阻(5.4%)、溼製程化學品(4.4%)與其他材料(23.8%)。
二、半導體材料扮演關鍵角色
台積電16nm於2015年第3季順利量產，接續10nm預計將於2016下半年試量產，可望於2017年第1季開始挹注營收貢獻，開發時程已領先半導體龍頭英特爾提早2~3季；而台積電現階段加緊腳步開發7nm製程的同時，半導體材料廠商亦全力配合開發時程，然在中國大陸的半導體製造商也正與國際半導體材料大廠開始投入10nm製程的研發，期望以彎道超車持續躍進，拉近與國際領先大廠之間的距離。
從此一現象便可窺知，臺灣當前半導體製程技術如欲獨步全球領先地位，如何鞏固並保護半導體製造商與材料廠合作開發的製程關鍵技術實為首要工作，但半導體廠對於原物料的採購成本掌控相當嚴謹，此一措施可謂兩面刃，壓縮材料廠營收獲利，雖有助半導體廠毛利率的提高，卻增加了洩漏高階關鍵製程技術的風險。反觀中國大陸的半導體產業早已列為國家重點扶植產業，下游晶圓製造商正如火如荼加緊整合與擴產，全球半導體國際材料大廠亦紛紛前進靠攏，此時再以龐大市場利誘，必加快中國大陸半導體產業壯大的速度。
臺灣半導體產業雖較中國大陸領先2-3個世代，目前雖可用保密機制暫時取得領先，但國際材料大廠亦有全球化的佈局策略，不易將關鍵製程技術完全阻斷流出，尤其台廠的晶圓製造商亦將準備前進中國大陸投產，這也間接協助了中國大陸製程技術與從業人員水準的提升，預估3至4年後，臺灣半導體領先的世代將逐漸縮小。
《孫子兵法》：『兵者，國之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也』；現在正是臺灣半導體產業未來4至5年是否可保持技術領先的關鍵時刻，也是未來5至10年是否會變成另一個「慘」業的危急之秋；重點就在於國內半導體材料產業的建構與扶植，由於半導體材料有別於一般電子產業的要求，不僅在純度與不純物的規格要求都相當的高，連從原物料的來源與合成製造的生產過程都必須完全符合半導體製造商的規定，方有機會打入供應體系。再者，材料供應商與半導體製造商就先進製程技術的開發時，材料業者必須亦步亦趨隨時配合與反應製程參數調整的結果，而國內材料廠雖具有就近協助與供應的優勢，但其配合度與效率卻不如國際大廠。
故須以下游半導體製造商為半導體材料產業建構的中心，政府與法人研究單位從旁提供各種資源與協助，優先強力扶植已幫國際半導體材料大廠代工之國內企業，再挑選願意配合投入此領域研發之材料廠，重新建置以半導體廠製程規格之各類材料產線與檢測設備，一改以往化工廠的制度與步調生態，以期快速配合反應半導體廠之開發進度；先期以半導體中低階製程材料導入為目標，後期則以共同開發高階製程取代國際材料大廠為目的。紅潮強襲已成事實，治水之道不可執一，宜採疏通，也唯有建構起半導體材料穩固的渠道，方可藉其奮起之勢，滋養臺灣產業之根。
（本文作者為工研院IEK ITIS計畫產業分析師）
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