產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈資訊平臺 > 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈簡介

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游為IP設(shè)計(jì)及IC設(shè)計(jì)業(yè)，中游為IC製造、晶圓製造、相關(guān)生產(chǎn)製程檢測設(shè)備、光罩、化學(xué)品等產(chǎn)業(yè)，下游為IC封裝測試、相關(guān)生產(chǎn)製程檢測設(shè)備、零組件（如基板、導(dǎo)線架）、IC模組、IC通路等業(yè)。臺灣擁有全球最完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聚落及專業(yè)分工，IC設(shè)計(jì)公司在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成後，委由專業(yè)晶圓代工廠或IDM廠（整合型半導(dǎo)體廠，從IC設(shè)計(jì)、製造、封裝、測試到最終銷售都一手包辦）製作成晶圓半成品，經(jīng)由前段測試，再轉(zhuǎn)給專業(yè)封裝廠進(jìn)行切割及封裝，最後由專業(yè)測試廠進(jìn)行後段測試，測試後之成品則經(jīng)由銷售管道售予系統(tǒng)廠商裝配生產(chǎn)成為系統(tǒng)產(chǎn)品。

一、上游：

IC產(chǎn)品的源頭來自IC設(shè)計(jì)，IP為IC設(shè)計(jì)的智慧財(cái)產(chǎn)權(quán)，IP開發(fā)流程包含IP設(shè)計(jì)與IP驗(yàn)證，在IC設(shè)計(jì)中，IP核心再利用可以有效縮短產(chǎn)品開發(fā)週期並降低成本，現(xiàn)今IC設(shè)計(jì)大幅增加了許多功能，因此必須運(yùn)用既有的驗(yàn)證有效IP元件，以滿足上市前置時(shí)間的要求。但是，由於功能要求與技術(shù)製程的差異，各公司必須提供的IP種類太多，因此產(chǎn)生專門從事IP設(shè)計(jì)之公司。IC設(shè)計(jì)使用CAD等輔助工具，將客戶或自行開發(fā)產(chǎn)品的規(guī)格與功能，藉由電路設(shè)計(jì)由IC表現(xiàn)出來，就是如何將一片晶片的功能從邏輯設(shè)計(jì)到晶圓設(shè)計(jì)之流程。IC可簡單區(qū)分為類比IC與數(shù)位IC兩大類。全球IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入美國、臺灣與中國大陸三分天下的時(shí)代。中國大陸2014年開始大陸扶植半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)後，中國大陸IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在內(nèi)需市場支撐下，近年來快速成長。美中貿(mào)易戰(zhàn)後，為避免關(guān)鍵技術(shù)受制於美國，更加速中國大陸半導(dǎo)體自主化之決心，積極發(fā)展自有半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。

二、中游：

IC製造的流程是將晶圓廠所做好的晶圓，以光罩印上電路基本圖樣，再以氧化、擴(kuò)散、CVD、蝕刻、離子植入等方法，將電路及電路上的元件，在晶圓上製作出來。由於IC上的電路設(shè)計(jì)是層狀結(jié)構(gòu)，因此還要經(jīng)過多次的光罩投入、圖形製作、形成線路與元件等重複程序，才能製作出完整的積體電路。臺灣IC製造業(yè)者在晶圓龍頭臺積電先進(jìn)製程技術(shù)上的發(fā)展，仍領(lǐng)先群雄。

三、下游：

IC封裝是將加工完成的晶圓，經(jīng)切割過後的晶粒，以塑膠、陶瓷或金屬包覆，保護(hù)晶粒以免受汙染且易於裝配，並達(dá)成晶片與電子系統(tǒng)的電性連接與散熱效果。IC測試則可分為兩階段，一是進(jìn)入封裝之前的晶圓測試，主要測試電性。另一則為IC成品測試，主要在測試IC功能、電性與散熱是否正常，以確保品質(zhì)。臺灣IC封裝與測試產(chǎn)業(yè)，穩(wěn)坐全球之冠，隨著IoT應(yīng)用興起，臺灣IC封裝與測試業(yè)者持續(xù)布局高階封裝與異質(zhì)整合技術(shù)，拉大與競爭業(yè)者之差距。

IC通路業(yè)僅負(fù)責(zé)IC買賣銷售，不涉及生產(chǎn)製造，係向上游半導(dǎo)體設(shè)計(jì)廠或製造廠採購，提供給下游電子產(chǎn)業(yè)製造商所需之相關(guān)零件或材料。

人工智慧（AI）市場需求持續(xù)看增，讓IC設(shè)計(jì)服務(wù)、高速傳輸、手機(jī)晶片等相關(guān)業(yè)者需求不斷攀升。AI技術(shù)在各個行業(yè)中的應(yīng)用需求不斷增長，包括生成式AI、自動駕駛及智慧座艙、智慧家庭、醫(yī)療保健、工業(yè)自動化等領(lǐng)域，在AI商機(jī)大爆發(fā)下，帶動高性能及低功耗的晶片需求，針對各特定應(yīng)用的ASIC需求也將大增，2024年掀起臺灣IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)另一波成長高峰。

臺灣IC設(shè)計(jì)龍頭聯(lián)發(fā)科，2024年受惠高階旗艦手機(jī)需求增加，挹注相關(guān)營收成長，旗艦產(chǎn)品成長力道更可望延續(xù)至2025年。除手機(jī)市場外，聯(lián)發(fā)科亦將生成式AI導(dǎo)入到物聯(lián)網(wǎng)、電視、網(wǎng)通等其他領(lǐng)域。與輝達(dá)合作AI PC處理器亦可望在2025年下半年開始量產(chǎn)；車用相關(guān)智慧座艙方案，也透過與輝達(dá)GPU及AI軟體技術(shù)結(jié)合，為全球汽車產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)新一代智慧聯(lián)網(wǎng)汽車提供一站式服務(wù)。透過全方位合作與布局藉此擴(kuò)大AI相關(guān)應(yīng)用布局。除IC設(shè)計(jì)龍頭受惠AI相關(guān)商機(jī)，在AI風(fēng)潮帶動下，AI 應(yīng)用需求不斷增長，邊緣運(yùn)算和雲(yún)計(jì)算正迅速展開，全球科技巨頭在 AI 晶片領(lǐng)域的競爭加劇，都積極採用客製化晶片，以求在不斷增長的 AI 市場中降低成本、提升效能，臺灣的IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)者更成為北美雲(yún)端服務(wù)大廠伺服器客製化CPU重要合作夥伴，使世芯、創(chuàng)意、智原，甚至是正在布局客製化處理器晶片市場的聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠、瑞昱都有望受惠。IC廠威盛、指紋辨識IC廠神盾、電視機(jī)上盒IC廠揚(yáng)智，近幾年也將ASIC視為重要轉(zhuǎn)型方針，相繼展開佈局。隨著AI算力增加、除了中央處理器、記憶體需要全面升級之外，在終端設(shè)備，各種傳輸介面也都要趕上運(yùn)算速度的提升，高速傳輸晶片儼然成為資料傳輸頻寬大小的重要關(guān)鍵。除了祥碩之外，創(chuàng)惟、威鋒未來亦有機(jī)會切入相關(guān)市場，搶占AI相關(guān)高速傳輸晶片商機(jī)。整體而言，臺灣IC設(shè)計(jì)業(yè)者，各族群展現(xiàn)多元化實(shí)力，在高速運(yùn)算、智慧型手機(jī)、車載與物聯(lián)網(wǎng)等皆有所著墨，更在AI浪潮下各自搶占相關(guān)商機(jī)。

臺灣IC製造部分，2024年晶圓代工龍頭臺積電在先進(jìn)製程領(lǐng)先下，加上AI晶片需求爆發(fā)，表現(xiàn)優(yōu)於全球晶圓代工業(yè)者。隨著智慧型手機(jī)業(yè)者與AI浪潮帶動GPU與服務(wù)業(yè)者自研晶片，更為臺積電帶來先進(jìn)製程、先進(jìn)封裝訂單挹注。臺積電3奈米囊括市場重量級客戶的訂單，成為臺積電另一個大規(guī)模且有長期需求的製程技術(shù)，預(yù)期2025年年AI依舊是帶動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上升週期的主力，臺積電也將如期2025年量產(chǎn)2奈米。反觀二線晶圓代工業(yè)者，在中國大陸晶圓代工廠持續(xù)擴(kuò)張產(chǎn)能，使成熟製程供過於求狀況延續(xù)，加上臺積電在2025年可能針對7奈米以上的成熟製程降價(jià)，迫使二線晶圓代工廠必須跟進(jìn)降價(jià)以保市占率。二線晶圓代工廠也積極尋求差異減少中國晶圓代工產(chǎn)能過剩問題，包括聯(lián)電持續(xù)累積具技術(shù)差異化及領(lǐng)先的特殊製程，力積電則規(guī)劃進(jìn)行轉(zhuǎn)型，銅鑼12吋晶圓新廠轉(zhuǎn)型邁開大步，針對大型客戶需求，導(dǎo)入機(jī)臺建置中介層、3D晶圓堆疊產(chǎn)能，展開高毛利的3D AI代工服務(wù)，協(xié)助國際級客戶迅速掌握AI爆發(fā)商機(jī)。而世界先進(jìn)與恩智浦半導(dǎo)體在新加坡成立合資公司VisionPower Semiconductor Manufacturing Company，以興建一座12吋晶圓廠，將採用130奈米至40奈米的技術(shù)，生產(chǎn)混合訊號、電源管理及類比產(chǎn)品，以支援汽車、工業(yè)、消費(fèi)性電子及行動裝置等終端市場需求，期望能以策略性布局來迎戰(zhàn)紅色供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn)。

記憶體部分， AI浪潮引爆的記憶體商機(jī)，主要在高頻寬記憶體（HBM），吸引全球記憶體三強(qiáng)搶進(jìn)。臺灣記憶體廠目前仍無法與國際三大廠在HBM領(lǐng)域競爭，轉(zhuǎn)而從周邊的AI邊緣運(yùn)算應(yīng)用切入，強(qiáng)化相關(guān)技術(shù)量能與產(chǎn)品布局。三星、SK海力士及美光等國際記憶體巨擘，皆積極投入高頻寬記憶體製程，三星和 SK 海力士轉(zhuǎn)專注擴(kuò)大 HBM 產(chǎn)量，減少標(biāo)準(zhǔn)記憶體產(chǎn)量。預(yù)期2025年HBM將延續(xù)供不應(yīng)求的走勢。其他記憶體經(jīng)歷消化庫存、大廠減產(chǎn)之後，2025年市況可望較好轉(zhuǎn)。韓系兩大記憶體廠紛轉(zhuǎn)生產(chǎn)高階產(chǎn)品、減產(chǎn)一般產(chǎn)品，中國大陸廠商擴(kuò)產(chǎn)則以低階消費(fèi)市場、內(nèi)需市場為主。經(jīng)過2024年庫存調(diào)整、大廠減產(chǎn)，預(yù)期2025年記憶體市況可望好轉(zhuǎn)，尤其美國在2024年下半年對中國產(chǎn)品實(shí)施禁令，預(yù)期臺廠可望受惠。

IC封測部分，國內(nèi)封測廠2024年鎖定先進(jìn)封測、AI、HPC及車用四大主要商機(jī)，推升營運(yùn)，更為未來產(chǎn)業(yè)回升的多個長期驅(qū)動需求。先進(jìn)封裝近二年多來需求強(qiáng)勁，臺積電扮演產(chǎn)業(yè)龍頭，但除了CoWoS外，包括面板級扇出型封裝（FOPLP）、SoIC都是未來先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展方向。國內(nèi)前三大封測廠，包括日月光投控、力成及京元電在先進(jìn)封裝需求強(qiáng)勁下，2025年?duì)I運(yùn)成長值得期待。先進(jìn)封裝不僅將因AI帶動需求仍呈現(xiàn)供給吃緊情況，更重要的是，除了臺積電的CoWoS先進(jìn)封裝需求看好之外，由於半導(dǎo)體製程技術(shù)已逼近物理極限，小晶片（Chiplet）將是未來的發(fā)展趨勢，透過先進(jìn)封裝技術(shù)讓多個小晶片形成系統(tǒng)級封裝（SiP），將具備不同功能的小晶片，藉由先進(jìn)封裝技術(shù)整合於單一基板上，因此，先進(jìn)封裝在未來半導(dǎo)體技術(shù)推進(jìn)將扮演重要角色。

在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，日月光在高效能運(yùn)算和AI領(lǐng)域布局多項(xiàng)封裝技術(shù)，可協(xié)助AI應(yīng)用模仿人類五感應(yīng)用，如2.5D和3D共同封裝光學(xué)元件。力成也與華邦電合作開發(fā)2.5D /3D先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)，進(jìn)軍先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)讓客戶在CoWoS外新增選擇。

?2024年臺灣封測業(yè)者有鑑於地緣政治局勢已轉(zhuǎn)向長期化發(fā)展，業(yè)者將投資布局重心轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)聚落相對完整的東南亞區(qū)域，馬來西亞挾政策優(yōu)勢而備受關(guān)注。2024年整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)兩個不同的面向，相對AI 領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，帶動記憶體和邏輯產(chǎn)品平均售價(jià)上升，消費(fèi)、汽車和工業(yè)市場則受到庫存調(diào)整表現(xiàn)相對舉步維艱。展望 2025 年，隨著利率下降，消費(fèi)者信心有望改善，進(jìn)而刺激購買量攀升，以支撐消費(fèi)者和汽車市場。