矽晶圓(Silicon Wafer)是製造半導體的關鍵基礎材料，幾乎所有的半導體都必須以矽晶圓為底材，經過氧化、擴散、光罩、蝕刻、測試、晶粒切割、打線、包裝等一連串製程，才能做成半導體元件。由於做為唯一底材的用途，矽晶圓產業的發展自然與半導體產業的興衰演變息息相關。此外，就如同全世界排名前20家半導體公司佔了其總營業額之七成左右，目前全球約有14家矽晶圓製造商，其前六家主要廠商，現為信越、MEMC、WACKER、住友、三菱、小松等約佔全球供應量的85%，可見其屬於中度集中型的寡佔市場結構。

中德開啟新紀元

國內矽晶圓材料的製造，早在1980年代即有中美矽晶、大同矽晶及漢磊等公司在營運，不過當時的產品係以二極體電晶體用之小尺寸晶圓材料為主，國內使用在MOS元件的矽晶圓材料，長久以來都是仰賴國外進口。有鑑於此，中鋼公司基於工業材料供應者的多角化發展，及建立國內半導體用矽晶圓材料的自主性，在經過幾年的審慎評估後，於1994年與美國MEMC公司在新竹科學園區內合資成立國內第一家8吋矽晶圓材料廠-中德電子材料，並於1996年2月成功地產出國內第一根8吋矽晶棒，始為我國半導體用矽晶圓材料產業開啟了一個新紀元。

緊接著中德電子之後，日本信越(Shin-Etsu)半導體也在台灣投資成立「台灣信越」，並自1997年第二季開始生產8吋矽晶圓材料。此外合晶科技也在1998年底試車，生產4至6吋拋光矽晶圓。至於國內第三家8吋矽晶圓材料廠-台灣小松，位於麥寮的六輕廠區，則於1999年初正式運作，這是目前台灣投入廠商的發展現況。

一貫製程目前有中德及台灣小松

在目前國內的拋光晶圓(Polished Wafers)材料製造商中，中德電子材料與台灣小松同為具備有長晶(Crystal Pulling)、切片(Slicing)、研磨(Lapping)、拋光(Polishing)、清洗(Cleaning)等一貫製程的8吋矽晶圓專業廠。而台灣信越雖同為8吋矽晶圓廠，但僅從事矽晶圓的後段的拋光、清洗等加工製程，並未生長矽晶棒。目前這三家公司的產能分別為中德16萬片/月、信越12萬片/月、小松5萬片/月，但三家的廠房最終設計產能均可達到25~30萬片/月。

至於國內的矽磊晶(Epiaxial Wafers)製造商，目前有中德電子材料、漢磊、與嘉晶等三家公司。其中中德電子材料的產品為8吋CMOS用磊晶，漢磊為4吋與6吋的Bipolar用磊晶，嘉晶的初期產品則以5吋與6吋磊晶為主，參考(表一)。

《表一　表一 台灣晶圓材料廠商一覽表》

矽晶圓的榮與枯

從Dataquest的歷史資料來看，全球矽晶圓的產量從1985年至1998年的年平均成長率為9.2%，但它也隨著半導體產業的榮枯而有相當大的景氣循環。近期而言，自1993年至1996年，由於電子、電腦相關產品的蓬勃發展，對半導體的需求大增，8吋IC製造廠不斷建成及擴充，使矽晶圓材料供不應求。由於市場的缺料及對未來需求的樂觀估計，矽晶圓廠家乃大肆投資增加產能，尤以8吋矽晶圓最為熱門。國內的中德及信越即在此期間陸續開工。

不幸到1996年中，由於全球DRAM的供需失衡，導致價格大幅下滑，半導體市場開始衰退，加以1997年屋漏偏逢連夜雨地遇上亞洲金融危機，日、韓半導體產業更遭受到不景氣的打擊，使1997年半導體的營收僅成長了3.6%，1998年更跌到谷底，營收首度衰退了8.4%，1998年幾乎無一8吋新廠完工。在這種經營壓力下，半導體廠商只好極盡所能地降低成本，一則經過技術的提昇，由0.35微米線距的製程能力，提高至0.25、0.20、0.18微米，使每片矽晶圓的生產力大增；二則儘量降低原物料的採購成本。前者使矽晶圓需求的成長大為趨緩；加上1995、1996年之過度擴充，終使產能供過於求，而來自半導體的議價壓力，也使矽晶圓售價一落千丈。1996年一片8吋拋光矽晶圓(Polished Wafer)售價約為145美元，至1998年底已慘跌至60美元左右，使矽晶圓業者的經營陷於極端之困境。

自1999年第2季開始，半導體景氣開始復甦，對矽晶圓的需求才逐漸成長，目前國內廠家雖皆已在滿載階段，但是價格仍不太有起色，僅在1999年第4季有小幅調漲，價格仍不足以使矽晶圓廠獲得較合理的利潤。由於3年多來的苦撐，更遑論未來擴充產能，甚至邁入12吋矽晶圓量產所需的投資也不易籌措，長期而言，對國內半導體產業的蓬勃發展也會有所影響。依據Dataquest的估計，西元2000年至2002年矽晶圓的需求會有二位數的成長，且由於過去2、3年採取關廠、停止擴建的策略，供給面極少增加，業界均預測2000年底、2001年必將面臨供不應求的情況，而矽晶圓價格調整至較合理的價位應可預期。

矽晶圓業者應把握這一波機會

矽晶圓產業所面臨的另一重要轉捩點是12吋(300mm)矽晶圓產線的投資，事實上，主要國際矽晶圓業者在1996、1997年均配合半導體客戶的技術發展途徑，而投入大量資金成立12吋的先導工廠，並一直在供應12吋的產品給半導體廠做製程開發，以及半導體設備廠做試機使用。但在不景氣的打擊，以及順利提昇8吋廠的製程能力下，主要半導體廠均延遲了12吋的發展時程至大約2002~2003年。目前已知全球有6家12吋IC廠的建廠計畫，其中包含我國台積電、聯電、茂德的12吋計畫，大約2001年底即可開始商業運轉。如何善用已經拮据的資金及已投入的先導技術，甚至推動業界的合作發展，以期及時供應12吋矽晶圓，已是矽晶圓業者面臨的最大挑戰。(本文作者目前任職中德電子材料公司副總經理)