更新時間:2023年01月31日 註:數字代表公司家數

概況

護國神山台積電在全球晶圓代工地位至今無人可以撼動,本身在先進製程技術能力不斷精進,而背後則需要仰賴龐大的供應鏈體系來成就今日的台積電。不論是矽晶圓、特用化學與氣體等相關耗材,或是先進的製程設備與周邊機電系統整合,都是環環相扣。然而,要能成為台積電供應商則必須經過嚴苛的考核程序。隨著近年來5G、AI、高速運算(HPC)快速崛起,促使台積電積極投入5奈米、3奈米、2奈米等先進製程,帶動台積電每年資本支出不斷提升,預估2022年金額將突破400億美元。此外,台積電陸續在高雄、新竹、台中等地,以及在美國亞利桑那州與日本九州建廠,未來3~5年產能開出,對於相關供應鏈具有正面助益。

台積高度仰賴ASML EUV

根據元大投顧研究報告指出,2021年半導體材料市場營收年成長16%,達643億美元,其中半導體製造材料年成長16%,總金額404億美元。台灣因台積電坐鎮,具有大規模晶圓代工和封裝基地,已連續12年成為全球最大半導體材料消費市場,總額達147億美元。另,據IMARC預估,全球半導體材料

2022-2027年仍將以4%年複合成長率(CAGR)成長,由於台灣晶圓擴廠數量較大,預期材料需求成長將高於全球產業平均。

面對地緣政治壓力下的全球半導體在地化趨勢,台積電亦加快打造在地生態系統。日前台積電董事長劉德音在股東會中表示,台積電早就已經開始加強供應鏈本土化,希望台灣經濟因半導體產業發展會更好也更有成長機會,台積電在材料、零件、後段設備等方面都已本土化。目前台積電供應鏈廠商相當多,且不少是世界級之大廠。尤其,先進製程設備占資本支出比重最高,晶圓製造設備在整個半導體製造設備中佔比最大,佔投資比例達80%;在晶圓製造設備中,光刻機佔比最高(30%),其次是蝕刻設備(20%)、PVD(15%)、CVD(10%)、量測設備(10%)、離子注入設備(5%)等。

擴廠效應帶動耗材與設備需求

根據元大投顧研究報告指出,2021年半導體材料市場營收年成長16%,達643億美元,其中半導體製造材料年成長16%,總金額404億美元。台灣因台積電坐鎮,具有大規模晶圓代工和封裝基地,已連續12年成為全球最大半導體材料消費市場,總額達147億美元。另,據IMARC預估,全球半導體材料

光刻的作用是將光刻版上的幾何圖形轉移到晶圓表面的光刻膠上。首先光刻膠處理設備把光刻膠旋塗到晶圓表面,再經過分步重複曝光和顯影處理之後,在晶圓上形成需要的圖形。光刻技術難度極大,耗費時間佔整體晶片製程的40%~60%,成本極高,約為整個晶片製造的1/3,光刻機也是產線上最貴的機台(EUV一台1.3億美元),主要貴在成像系統(由15~20個直徑200~300mm的透鏡組成)和定位系統(定位精度小於10nm)。目前全球半導體光刻機生產商共4家,分別是ASML、Nikon、Canon和上海微電子(SMEE),其中尤以ASML具技術優勢,一家獨占7成市佔率。

在耗材部分,在晶圓代工方面,主要上游原料為矽晶圓,另外,在製程過程中需要大量特殊化學、氣體與研磨等。目前各材料領域都有台廠投資,其中以生產製程化學品最多。這類材料多半用於清洗晶圓,把多餘物質拿掉。在氣體領域,過去幾乎都是外商天下,但中美晶投資的台灣特品化學,2019年也拿到台積電優良供應商。黃光製程裡,如光阻液大部分供應商是外商,但永光化學自主研發的光阻液,也開始打入12吋半導體廠。除了耗材之外,台積電近年來在台南、高雄、台中擴廠,也帶動後端設備、無塵室、機電系統工程等相關廠商之營運。

台積電供應鏈產業鏈

項目 項目 / 功能說明
矽晶圓

矽晶圓

矽晶棒再經過切片、研磨、拋光後,即成為積體電路工廠的基本原料。

特用化學

特用化學

泛指在電子資訊產業在生產及組裝過程中所使用的化學產品、原料及相關材料。

氣體

氣體

用於製造半導體的主要的大宗氣體是氮氣,氫氣,氬氣,氦氣,氧氣和二氧化碳。

黃光製程材料

黃光製程材料

晶圓經過黃光階段將圖型印在晶圓上後,才能進行後續的蝕刻階段和薄膜製程階段。

研磨材料

研磨材料

剛從晶柱(ingot)上切割出來的晶圓,表面粗糙,要放在研磨墊上研磨;剛完成一層電路製作的晶圓也需要研磨,讓晶片上沉積的介電層或導電層平坦化,以便進行下一層電路製作。

靶材

靶材

利用電弧或電漿的物理能量轟擊位於陰極靶材的表面,使得靶材的原子獲得動能溢出並附著欲鍍膜的基板上。