中国半导体产业分析课件

1、中國半導體產業分析 指導老師：陳永璋教授組員:陳姿君 92112175 李若綾 92102177 郭淑瑛 92102178 方致中 92102263第1页，共54页。半導體定義是指在某些情況下，能夠導通電流，而在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質。半導體是指在矽 ( 四價 ) 中添加三價或五價元素形成的電子元件，它不同於導體、非導體的電路特性，其導電有方向性，使得半導體可用來製造邏輯線路，而使電路有處理資訊的功能。第2页，共54页。半導體產品類別 積體電路 (IC) :是將一電路設計，包括線路及電子元件，做在一片矽晶片上，使其具有處理資訊的功能，有體積小、處理資訊功能強的特性。依功能可將 IC

2、 分為四類產品：記憶體 IC 、微元件、邏輯 IC 、類比 IC 分離式半導體元件，指一般電路設計中與半導體有關的元件。第3页，共54页。半導體產品類別（續）常見的分離式半導體元件有電晶體、二極體、閘流體等光電式半導體，指利用半導體中電子與光子的轉換效應所設計出之材料與元件。主要產品包括發光元件、受光元件、複合元件和光伏特元件等。第4页，共54页。產品介紹 記憶體 IC：用來儲存資料的元件，通常用在電腦、電視遊樂器、電子詞典上。照其資料的持久性 ( 電源關閉後資料是否消失 ) 可再分為揮發性、非揮發性記憶體；揮發性記憶體包括 DRAM 、 SRAM ，非揮發性記憶體則大致分為 Mask ROM

3、 、 EPROM 、 EEPROM 、 Flash Memory 四種。 第5页，共54页。產品介紹微元件 IC ：指有特殊的資料運算處理功能的元件。有三種主要產品：微處理器指微電子計算機中的運算元件，如電腦的 CPU.等。 微控制器是電腦中主機與界面中的控制系統，如音效卡、影視卡 . 等的控制元件。數位訊號處理 IC 可將類比訊號轉為數位訊號，通常用於語音及通訊系統。 第6页，共54页。產品介紹類比 IC ：低複雜性、應用面積大、整合性低、流通性高是此類產品的特色，通常用來作為語言及音樂 IC 、電源管理與處理的元件。邏輯 IC ：為了特殊資訊處理功能 ( 不同於其它 IC 用在某些固定的範

4、疇 ) 而設計的 IC ，目前較常用在電子相機 。圖表如下第7页，共54页。IC半導體設備 IC Semiconductor Process Equipment適用work f300mm work 適用cassette f300mm FOUP work檢出方式 SUS304 (酸洗處理) 機台cover 內藏cover感應器 搬送stage數 機台背面2處 機台尺寸 W1350D1250H1850 機台重量 約350kg 第8页，共54页。製造流程 第9页，共54页。半導體產業分析和展望中游的群聚技術開發（晶圓代工）。下游廠商配合(封裝測試)。進行整個半導體產業分析及展望。第10页，共54页。

5、設計IC設計產業成長快速，但技術和經濟規模有待提昇。產品技術及應用層 次仍不高。產業鏈不夠通暢。產業環境仍需改善。第11页，共54页。中國市場IC供給及需求預測第12页，共54页。台灣IC產業全球競爭力分析優勢(Strength)弱勢(Weakness)半導體產業鏈成熟擁有全球第一大晶圓代工和第二大IC設計產業擁有自主研發技術製程技術先進，產品線較寬擁有豐富市場經驗及專業客戶服務半導體製程相關專利排全球第三台灣內需市場較小人力、土地成本較大陸高人力、天然資源較有限(電力、土地的限制)威脅(Threat)機會(Opportunity)中國半導體產業的堀起日、韓半導體大廠紛紛佈局大陸國際IDM大廠

6、跨足晶圓代工產業中國半導體市場供需缺口80%國外半導體廠商在台灣設立研發中心第13页，共54页。中國半導體產業全球競爭力分析優勢(Strength)弱勢(Weakness)中國政府政策大力扶植中國半導體市場商機巨大中國人力、天然資源較豐富中國本土晶圓業者可享受4%14%不等的退稅優惠中國土地、人力、營運成本低廉產品價格較低產業鏈尚未成熟，結構不合理IC設計產業規模不大，不足以餵飽大陸晶圓廠晶圓製程技術落後缺乏自主研發技術，主要製程取決於國際大廠的移轉半導體產品種類少且屬低階消費威脅(Threat)機會(Opportunity)台灣半導體業者進軍大陸中美進行晶圓關稅談判，優惠稅率是否變化有待觀察

7、中國人民幣升值壓力，可能增加其營運成本國際進軍，意圖瓜分中國市場中國半導體市場供需缺口看好中國半導體市場潛力、中國半導體廠商和國際大廠技術轉移和合作機會日增第14页，共54页。中國IC設計產業未來發展潛力評估2002年中國晶片市場的規模為194憶美元，但中國國內業者僅能提供37憶美元的產品。2003年80%中國所需IC由國外進口。2005年預估中國IC市場的晶片需求量將達到361憶美元，而中國國內業者僅能提供85憶美元的產品。第15页，共54页。中國IC設計產業未來發展潛力評估（續）中國政府積極扶持中國IC產業，藉此消弭市場供需缺口，在此情形下，身處IC產業鏈龍頭地位的IC設計產業更形重要，在

8、此以IC設計業業者發展所注重的系統廠商合作關係、技術、人才、資金、政策、晶圓廠能取得的穩定度等六面向，來分析中國IC設計產業未來發展的潛力。第16页，共54页。中國IC設計業者數量歷年變化情形第17页，共54页。中國IC設計業產值成長趨勢第18页，共54页。系統廠商面2002年中國晶片市場的規模為194憶美元，但中國國內業者僅能提供37憶美元的產品。IC驗證流程特性-系統廠商要採用一顆新IC，也就是要為了確認這顆新IC能夠符合整個系統運作，會花很長的時間去驗證，從兩個月到一年都有可能。台商扮演重要角色-系統廠商多屬於台商，不論是PC產業、工業電腦產業及消費性產品產業，台灣都是名列世界前矛的優等

9、生。第19页，共54页。系統廠商面（續）由於系統廠商聚集，是造就台灣成為除美國外世界第二的IC設計重鎮的因素之一，這也是中國IC設計公司必須思考突破的困境，中國系統廠商雖多，但大部份的系統廠商採用OEM方式下單給台灣系統廠商或是買台灣零租件再加以組裝以節省成本，因此選擇IC的權利就留給了台灣的系統廠商。第20页，共54页。新驗證測試流程晶圓代工廠封裝測試廠設計公司系統廠商客戶第21页，共54页。技術面中國半導體產業的發展起步較晚，1995年前只有北京首鋼日電與無鍚華晶略具規模，以IC設計產業產品所注重的創新、速度與販售時間是否搶得先機，以IC設計終端市場強調的Time to Market原則來

10、看，仍無法達到市場要求。第22页，共54页。2003年中國前10大IC設計企業排名2003年排名企業名稱省市2002年銷售額2003年銷售額成長率1大唐微電子技術（股）公司北京20，83862，308199.0%2杭州士蘭微電子技術（股）公司浙江46，05153，52116.2%3江蘇意源微電子技術（股）公司江蘇18，13646，515156.5%4紹興芯穀科技有限公司浙江023，932N/A5無鍚華潤矽科微電子有限公司江蘇1459516，28811.6%6北京中星微電子有限公司北京4，00016，000300.0%7北京希格瑪晶華微電子（股）公司北京9，34015，00060.6%8上海華虹

11、集成電路有限公司上海12，01713，51312.4%9中國華大集成電路設計中心北京13，99813，000-7.1%10深圳市國微電子（股）公司廣東8，33711，76941.1%其他企業68，914177，270157.2%共計216，226449，108107.7%第23页，共54页。人才面人才嚴重不足-中國IC產業的快速成長，但雖著市場的快速茁壯，人才的匱乏益加明顥。第24页，共54页。人才面（續）積極培育人才-2002年成立上海積體電路專案緊缺人才辦公室，該辦公室在上海擁有微電子科系的高等院校分別設立培訓點。2002年中國國務院學校委員會正勻批准威盛電子、美國邁阿密大學佛羅里達州大學

12、FIU與北京航空航太大學聯合，培養積體電路領域的美國與中國電腦雙碩士學位專案。2003年由北京中關村教育投資公司和美國公司共同投資5憶元人民幣在中關村建造具有國際技術水準的積電路設計人才培訓基地。第25页，共54页。資金面IC設計產業產品的特性是研發週期不定，研發一顆晶片所需耗費的時間通常短則約三個月，長則數年以，投入的人力、資金成本是非常可觀的。第26页，共54页。資金面（續）中國由於金融制度和融資管道不如歐美國家健全，加上IC設計產業是屬於新近發展的產業，融資評估標準尚未成熟，籌資管道較少，因此中國IC設計業者普遍存在著規模小、資金不足的問題。第27页，共54页。政策面觀察中國IC產業可以

13、發現到，中國IC產業在中國產業政策中有著特別的地位，從自主研發的中國芯戰略工程如嵌入式CPU方舟、通用CPU龍芯、多媒體的星光系列，到目前的無線網路晶片加密技術(WAPI)標準爭議事件，都似乎可看到中國民族主義和產業保謢政策的影子，中國IC產業的戰略重要性不言可喻。第28页，共54页。政策面（續）中國IC設計公司主要是依循十五計畫中國務院於2000年6月24日公佈實施的18號文件鼓勵軟體產業和積體電路產業發展的若干政策，該政策對IC設計業從融資政策、稅收政策、產業技術政策、出口政策、收入分配政策、人才吸引與培養政策等方面給予許多鼓勵和扶持。第29页，共54页。晶圓廠能面專業設計業從事的是晶片上

14、電路單元的設計，也就是半導體前半段的工作，要將電路圖製成晶片，晶圓代工廠的合作和支援是一分重要的。第30页，共54页。晶圓廠能面（續）以2004年半導體產業的景氣復甦為例，景氣的復甦帶動晶圓代工產能的滿載，若設計業者無合作密切或技術上可支援的晶圓代工夥伴，晶片的投單便成問題，相對會造成客戶的流失，因此晶圓代工夥伴的支援與否是設計業者營運時考量的重點因素之一。第31页，共54页。中國吋晶圓廠主要專案廠商地點投片時間2005年產能(片/月)HHNEC(華虹日電)上海1997年30000Motorola天津2001年20000SMTC(中芯國際)上海2001年85000Grace(宏力)上海2003

15、年30000和艦蘇州2003年40000SMIC(中芯國際)北京2004年25000TSMC(台積電)松江2004年40000總計270000第32页，共54页。中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路外在因素政策面:優惠政策帶動半導體產業投資熱潮-中芯國際成立於2000年，適逢中國政府大力扶值中國半導體產業的時間起始點，除了擁有政府大力扶持所產生的成本優劫和虧損支撐力之外，其所擁有的官股背景和樣板企業的地位，也是促其崛起的有利因素。第33页，共54页。中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路（續）市場面:中國潛在市場商機龐大-隨著中國世界工廠角色的加溫，對於IC的需求也與

16、日俱增，2005年中國IC的產量要達365億顆，銷售額達800億元人民幣左右，且能滿足中國國內IC市場30%的需求。第34页，共54页。中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路（續）產業進入時點面:產業切入時點佳-充分利用台灣當局戒急用忍政策對台灣晶圓代工業者西進限制所產生的時間差，在產業景氣不佳時，以較低的設備成本積極擴產，陸續和西進外商合作以獲得技術。第35页，共54页。台積電、聯電、Chartered中芯製程技術進度比較表 技術 公司 0.09um0.11um0.13um0.18um0.25um台積電聯電N/ACharteredN/AN/A中芯N/AN/A第36页，共54页。中

17、心國際策略之運用-內在因素時間面向策略運用補充說明2001年迄今產品面發展早期以記憶產品代工為大宗仿效台積電和聯電模式，以記憶產品先期練兵產品，再往專業代工方向前進2002年迄今價格面低價策略以低成本和中國市場優勢吸引客戶2001年迄今產能供給面做大策略在台積電和聯電進入中國之前，利用中國製造業優勢，大舉建廠，擴充地盤2002年迄今技術面做高策略為追求更大利潤，要生產更大比例的高階產品，盡量降低成本2003年迄今資金面上市策略建廠資金需求巨大，具有政府背景的紅籌股公司投資、商業銀行貨款和創投基金都不是長期而穩定的資金，不敷使用，邁向資本市場是必然的選擇20001年成立迄今人才面拿來主義策中國半

18、導體人才荒，運用海外徵才方式，吸引工程師西進淘晶第37页，共54页。中芯分析優勢(Strength)弱勢(Weakness)政府扶值和優惠政策土地、人力等營運成本低技術製程較台積電、聯電落後產品比重有待改善設備折舊攤提成本高客戶來源不穩定威脅(Threat)機會(Opportunity)中國市場潛力大2008年北京奧運和2010年世界博 覽會商機龐大基於中國本土優勢，與國外廠商 合作機會多2005年產能供過於求的疑慮看好中國半導體市場，新進競爭 者愈來愈多台積電控告中芯侵權官司結果對 未來營運影響大中美增值稅談判仍在未定之天第38页，共54页。2002年、2003年底中芯產品比重圖第39页，共

19、54页。中芯崛起背景回顧和探討台灣經營團隊和中國政府的支持為中芯崛起兩大功臣產能換訂單，股權換技術為中芯主要技術和訂單來源策略全球半導體景氣回升促使中芯做大和做高策略奏效第40页，共54页。中芯國際中國生產基地佈局概況上海中芯一廠： 8吋晶圓， 4.5萬片/月中芯二廠： 8吋晶圓， 4.1萬片/月中芯三廠：8吋晶圓， 1萬片/月北京中芯四廠： 12吋晶圓，0.675萬片/月中芯五廠： 12吋晶圓， 規畫中/月中芯六c廠：12吋晶圓， 規畫中/月天津中芯七廠： 8吋晶圓， 1.9萬片/月無錫中芯八廠： 8吋晶圓， 規畫中/月第41页，共54页。全球純晶圓代工業者營收排名2003年排名廠商2002

20、年2003年年成長率1台積電58.5546.5526 %2聯電27.421.5427 %3Chartered7.254.8549 %4中芯3.650.5630 %5東部亞南3.32.627 %6Jazz1.851.616 %7華虹NEC1.71.513 %8SSMC1.550.8582 %9XFab1.27127 %10上海先進1.250.939 %單位：億美元第42页，共54页。台積電、聯電和中芯三家代工業者毛利率變化第43页，共54页。中芯營運現狀分析與探討觀察中芯的客戶來源可以發現： 中芯2003年2004年第一季客戶類型比重調整快速，客戶類型從2003年初以Fabless業者和系統業者

21、為主逐漸向IDM業者轉移，目前以IDM業者佔其54%左右，為其大宗。分析其原因為以下三點：第44页，共54页。中芯營運現狀分析與探討-(續)受限於產能換訂單or以股權換技術的合作方式獲得IDM客戶的投單和先進的製程技術，中芯必須固定分發出固定的產能以生產IDM客戶的訂單。中芯在晶圓代工產業起步較晚，全球主要的Fabless業者已大部分成為台積電、聯電、Chartered等大廠客戶，對製程技術的要求也較高，轉單的難度相對較高。中芯看好未來全球IDM客戶產能外包的趨勢，欲藉著加強和IDM業者合作的關係以在未來IDM業者產能外包的趨勢中，搶得先機。第45页，共54页。中國IC封測產業概況分析中國IC封測產業呈現快速成長之勢中國IC封測產業發展相業成熟中國IC產業發展進程演變：由本土走向國際中國IC封測業佔IC產業總產值比重達70%外資在中國IC封測產業佔有舉足輕重的地位第46页，共54页。2003年中國IC封測產業前7大廠商廠商年產量MOTOROLA年封裝測試8億顆IC北京三菱四通微電子公司年封裝測試1.5億顆IC，分離式元件0.5億顆南通富士通微電子年封裝10億顆IC，測試4億顆IC江蘇長電科技分離式元件50顆，5億顆IC賽意法微電子年產能20億顆IC上海松下年產9,700萬顆IC甘肅永紅年產能10億顆IC第47页，共54页。中國IC封測產業發展問題點缺乏核心技術一般