半導體設備國際分工趨勢與發展機會探討

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出版作者 哈建宇、黃振榮
出版單位 工研院IEK系統能源組
出版日期 2003/10/31
出版類型 產業報告
所屬領域 半導體
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摘要

國內半導體產業在多年發展下,因製程技術成熟,加上政府強力支持,呈現蓬勃發展的榮景,尤其以半導體晶圓製造與封裝的代工進展更是十分的迅速。面對未來技術的快速發展,國內業者的投入亦相當積極,但目前國內半導體生產設備的供給來源幾乎掌握在日本與歐美等少數國家手中,造成廠商對進口設備的過度依賴,因此如何提高國產設備的自給率,為現階段我國在邁向半導體產業發展上,值得深思的課題。有鑒於此,本研究主要探討國內外半導體生產設備發展現況與面臨的問題,並透過資料的蒐集與分析,掌握設備之技術發展與市場趨勢,進而擬定設備發展方向以供相關業者參考。

全球半導體設備產業遭逢連續兩年的虧損,廠商莫不思降低成本增加獲利之道,設備大廠從生產、研發、製造、組裝、維修、技術服務等環節逐一檢視,分析這些環節對於設備廠商本身的價值。為了降低成本與增加營運競爭力,設備廠商保留本身認為的核心能力部分,並逐一釋出非核心的項目,因而產生製造、維修、裝機等分工之委外商機。另外面對中國大陸設備市場的興起,美、日與南韓業者為了搶食成長中的設備市場,莫不使出全力積極佈局,然而由於中國大陸通路與技術服務佈局不易,此部分也產生與國內廠商合作之機會。

近來由於封裝技術快速成長,在包括國外大廠逐漸增加委託覆晶Bumping代工量產後,國內封裝大廠將加速擴充內部高階封測產能,對於Bumping製程設備需求也大幅成長。由於Bumping製程也是由顯影、蝕刻、濺鍍、清洗等製程製作,國內設備廠商投入前製程領域多年,已累積不少此部分之相關技術,因此高階封裝設備將是國內廠商可積極切入之領域。

近兩年歐、美、日等國際大廠正在進行組織與人事的重整,而使得大廠逐漸釋出一批具有研發與銷售經驗的工程師,由於目前國內大型通路商也積極切入高階製程設備與組件的發展,若這些資金較為充裕的廠商能在此時延攬優秀人才投入,並藉由其在大廠累積多年技術與銷售經驗,勢必能快速提升國內廠商對於技術與市場的掌握,並有助於國內廠商切入關鍵製程設備之發展。

目錄

====章節目錄====

第一章 緒論…1-1

  一、研究動機與目的…1-1

  二、研究範圍…1-2

  三、研究方法…1-4

    (一)初級資料…1-4

    (二)次級資料…1-4

  四、研究架構…1-6

第二章 半導體產業市場環境分析…2-1

  一、整體產業景氣與全球半導體廠商資本投資策略…2-1

    (一)北美市場…2-3

    (二)歐洲市場…2-5

    (三)日本市場…2-6

    (四)韓國市場…2-9

    (五)半導體廠商資本投資策略…2-10

  二、我國半導體製造與封裝產業發展與投資概況…2-15

    (一)我國半導體製造產業發展與投資概況…2-15

    (二)我國半導體封裝產業發展與投資概況…2-21

第三章 半導體設備產業現況與廠商策略分析…3-1

  一、設備廠商營收分析…3-1

  二、主要製程設備市場發展現況與趨勢分析…3-5

    (一)微影設備…3-5

    (二)化學氣相沉積設備…3-8

    (三)銅製程相關設備…3-10

    (四)清洗設備…3-13

    (五)高階覆晶封裝製程設備的發展…3-16

  三、國內外設備產業發展現況與未來策略分析…3-18

    (一)全球主要設備廠商發展現況分析…3-18

    (二)國內半導體設備前後段設備產業結構分析…3-29

    (三)韓國設備產業發展與政府推動策略分析…3-45

第四章 中國大陸設備市場現況分析…4-1

  一、中國大陸半導體產業發展與投資分析…4-1

    (一)中國大陸半導體產業發展現況…4-1

    (二)積極發展高階晶圓代工的中國大陸半導體產業…4-7

    (三)設備市場結構分析產業…4-9

  二、中國大陸設備產業發展分析…4-12

    (一)中國大陸設備產業發展歷程…4-12

    (二)中國大陸推動設備產業的發展策略…4-14

    (三)中國大陸主要設備廠商分析…4-15

  三、中國大陸設備市場需求與競爭特性分析…4-18

    (一)市場需求成長,然設備需求產品線廣泛…4-18

    (二)全球設備廠商競相佈局大陸與調整發展策略…4-21

    (三)中國大陸設備廠商藉由與國外廠商合作提昇技術水準…4-24

    (四)中國大陸本土廠於國營半導體廠之銷售優勢分析. 4-27

第五章 先進構裝製程與設備技術現況分析…5-1

  一、覆晶製程…5-2

    (一)凸塊製程(Bumping) …5-4

    (二)晶粒接合(Flip Chip Assembly) …5-12

    (三)填膠製程(Underfill) …5-13

  二、覆晶製程設備…5-14

  三、覆晶製程設備產業發展現況…5-23

  四、國內製程設備業者之機會…5-26

第六章 關鍵成功因素探討與發展機會分析…6-1

  一、產業需求特性與關鍵成功因素分析…6-1

  二、設備產業國際分工下,我國設備發展之市場與技術SWOT分析…6-5

    (一)優勢(Strength) …6-6

    (二)劣勢(Weakness) …6-8

    (三)機會(Opportunity)…6-10

    (四)威脅(Threaten) …6-21

第七章 結論與建議…7-1

  一、結論…7-1

    (一)全球設備市場2004 年將呈現逐步成長…7-1

    (二)設備大廠因應市場趨勢調整未來發展策略…7-3

  二、建議…7-4

    (一)藉由通路、製造能力向上發展高階設備…7-4

    (二)掌握與美、日、韓設備組件代工合作之商機…7-5

    (三)國內廠商間以合作或聯盟發展產業與市場…7-6

    (四)設備廠切入大陸之策略建議…7-6

    (五)對於政府發展產業策略之建議…7-8

    (六)學研與科專計畫的整合發展…7-8

====表目錄====

表2-1 2003 年主要半導體廠資本支出預估…2-3

表2-2 日本半導體廠2003 年資本支出預估…2-9

表2-3 全球半導體前後段生產設備市場預估…2-14

表2-4 2002 全球前五大晶圓代工廠營收…2-19

表2-5 2003 年一至八月國內半導體設備市場規模…2-21

表2-6 2002 年全球前十大封測代工廠商排名…2-22

表2-7 全球封裝設備市場區域分析…2-25

表3-1 2002 年半導體前段設備業者前十大排名…3-2

表3-2 2002 年半導體後段設備業者前十大排名…3-3

表3-3 2002 年台灣10 大半導體設備進口商排名…3-4

表3-4 ITRS 微影技術預測…3-6

表3-5 2002 年半導體微影設備廠商營收…3-7

表3-6 2002 年半導體沉積設備廠商營收…3-10

表3-7 2002 年半導體蝕刻設備廠商營收…3-11

表3-8 2002 年半導體CMP 設備廠商營收…3-12

表3-9 Wet Station 市場規模…3-14

表3-10 單晶圓清洗設備市場規模…3-15

表3-11 國外半導體先進封裝聯盟Bumping 研發項目…3-17

表3-12 應用材料目前全球佈局研發與生產據點…3-20

表3-13 TEL 全球研發與生產據點…3-23

表3-14 應用材料客戶主要服務策略…3-26

表3-15 我國投入半導體前段設備零組件廠商一覽表…3-31

表3-16 我國投入半導體後段設備廠商一覽表…3-33

表3-17 2003 年國內半導體前後段設備廠商出口金額…3-34

表3-18 國內半導體設備業者之海外佈局…3-38

表3-19 三星切入半導體設備之策略與影響分析…3-46

表3-20 韓國主要設備廠商經營概況…3-47

表4-1 2002 年中國半導體備市場地區及主要客戶分佈情況…4-2

表4-2 中國大陸量產的積體電路製造企業生產線情況…4-3

表4-3 2000 及2002 年中國大陸積體電路生產線比較分析…4-4

表4-4 中國大陸主要積體電路封裝線規模及技術水準…4-6

表4-5 中國大陸主要晶圓代工廠產能與技術概況…4-9

表4-6 2001~2002 年中國大陸主要半導體設備市場情況…4-10

表4-7 2002 年中國大陸半導體設備市場主要產品銷售額情況…4-11

表4-8 中國大陸微電子設備水準與世界水準之比較…4-13

表4-9 2001~2002 年中國大陸主要的半導體設備生產企業銷售情況…4-14

表4-10 2002 年中國大陸半導體廠製程水準分析…4-20

表4-11 2001~2002 年中國大陸半導體設備銷售情況…4-21

表4-12 二手設備市場特性說明…4-22

表4-13 外商半導體設備業者之中國大陸策略佈局…4-24

表5-1 凸塊類型與其應用…5-4

表5-2 全球Solder Bump 及Gold Bump 的代工產能…5-11

表5-3 ITRS Solder Bumping Roadmap …5-11

表5-4 IZM 電鍍法製作銲錫凸塊製程…5-14

表5-5 SECAP 與ApiA 的加盟設備廠及設備架構比較…5-24

表5-6 國內設備業者技術發展現況…5-27

表5-7 Bumping 設備專利數量之概略統計…5-29

表6-1 我國半導體設備產業SWOT 分析…6-8

表6-2 台灣主要半導體設備、零組件代工廠商產品項目…6-13

表6-3 Spares LLC 委外代工產品項目…6-14

表6-4 國內外半導體先進封裝Bumping 製程廠商研發項目…6-15

表6-5 國內外半導體先進封裝覆晶與填膠廠商研發項目…6-15

表6-6 設備產業聯盟發展模式之優缺點分析…6-16

====圖目錄====

圖1-1 半導體前後段製程生產設備…1-3

圖1-2 研究架構…1-6

圖2-1 全球半導體市場規模…2-1

圖2-2 美國半導體廠商資本支出統計…2-5

圖2-3 全球各主要地區半導體設備資本支出比例…2-12

圖2-4 全球半導體廠資本支出統計與預估…2-12

圖2-5 台灣IC 製造業季產值…2-16

圖2-6 我國晶圓代工製程技術生產比重趨勢圖…2-17

圖2-7 五大封裝廠設備主製程設備進口規模…2-25

圖3-1 2003 年國內前段設備廠商出口金額…3-35

圖3-2 2003 年國內封裝設備廠商出口金額…3-35

圖4-1 中國大陸積體電路封裝廠商分佈地區分析…4-5

圖4-2 1999~2002 年中國大陸積體電路市場規模增長…4-10

圖4-3 2002 年中國大陸半導體廠商製程技術分佈…4-20

圖5-1 Flip Chip 及Bare-die Connection 市場預估…5-2

圖5-2 覆晶製程示意圖…5-3

圖5-3 覆晶封裝流程圖…5-4

圖5-4 錫球凸塊及金凸塊示意圖…5-5

圖5-5 無電鍍UBM/凸塊製程示意圖…5-8

圖5-6 埠端重分佈技術…5-10

圖5-7 金凸塊採用異方性導電膠的晶粒接合…5-13

圖5-8 填膠之示意圖…5-14

圖6-1 半導體設備廠核心競爭力…6-5

圖7-1 全球各地區資本支出比例…7-2

圖7-2 全球整體半導體設備市場預測…7-2
章節檔案下載
第一章 緒 論
6
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第二章 半導體產業市場環境分析
26
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第三章 半導體設備產業現況與廠商策略分析
49
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第四章 中國大陸設備市場現況分析
28
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第五章 先進構裝製程與設備技術現況分析
29
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第六章 關鍵成功因素探討與發展機會分析
22
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第七章 結論與建議
9
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