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台灣半導體產業鏈與關鍵材料瓶頸分析

文/黃清晏

一、開篇總述

  • 核心觀點:「設備決定製程極限,材料決定良率與效率」,而非單純的「三分設備/七分材料」金額比例。
  • 成本結構:在半導體晶圓代工成本中,材料約佔總製造成本的30~40%,設備折舊攤提佔比通常更高。高純度電子級材料(上百種以上)的純度與穩定性,直接決定先進製程(如2奈米、GAA架構)的良率。

二、關鍵設備與核心材料

1)光刻機

項目 內容
供應商 ASML(絕對壟斷)
技術 DUV(深紫外光)、EUV(極紫外光)
戰略意義 EUV是7奈米以下先進製程的必備設備,ASML為全球唯一供應商

2)矽晶圓

項目 內容
成本佔比 佔半導體材料成本約 1/3,為最大單一材料品類
全球格局 前五大廠商市佔率達 87%,高度集中
環球晶(6488 全球第三大,併購世創受阻後改採大規模擴產,目標全球前二
台勝科(3532 台灣 12吋矽晶圓龍頭,與環球晶構成台灣本土供應雙核心

 

3)特殊氣體

市場特性:佔半導體材料成本約 14%,為第二大材料品類。
市場格局:
外商主導:聯華林德、液空、空氣化工、默克等合計囊括近 70% 市佔率。
驅動力:台積電等指標大廠積極推動供應鏈在地化,以維持先進製程(2奈米、GAA架構)良率。

4)製程化學品(光刻膠/顯影液/蝕刻液)

市場格局:
高階光刻膠市場由日本企業高度壟斷(東京應化、JSR、信越化學、富士軟片),美國廠商亦佔有重要地位。
台灣本土化學廠則在特定領域進行在地分工與供應。

三、關鍵材料瓶頸:台灣在地供應鏈卡位圖譜

台灣在地供應鏈正藉由台積電推動的 「在地化採購」與 「韌性供應鏈」 戰略加速卡位。以下為完整圖譜

 

四、TSMC 2奈米製程與先進封測

1)2奈米產能規劃

TSMC台積電在2026年和2027年2奈米的產能規劃

2)先進封測產業鏈

台灣先進封測產業鏈台積電 (2330)、日月光 (3711)、京元電 (2449)和力成 (6239)

五、總結與產業趨勢洞察

  1. 材料在地化加速:台積電「韌性供應鏈」政策,推動本土材料商從「二供」升級為「一供」,認證週期縮短至 6~12個月(過去需2~3年)。台積電已設定2030年採購目標:零配件60%、材料50%、後勤支援100%在地化。
  2. CMP材料戰略地位提升:隨著製程從10奈米微縮至2奈米,對CMP平坦化的容忍度縮小5倍,CMP耗材的重要性大幅提升。2奈米GAA架構增加薄膜沉積與蝕刻步驟,使CMP製程道數與用量倍增。
  3. 「共同開發」取代「採購關係」:台積電正將供應商關係從單純採購轉向共同開發夥伴,讓材料商直接參與新製程規格制定。這是本土材料廠最大的機會,也是最大的考驗。
  4. EUV與CMP雙瓶頸突破:光罩護膜、EUV光阻劑、CMP研磨墊與拋光液是2奈米以下量產的四大咽喉。頌勝科技在研磨墊領域率先突圍,JSR則在拋光液與光阻劑兩線布局;台廠在拋光液領域尚無代表性廠商,是材料自主化最後一塊拼圖。
  5. 投資與評價趨勢:市場給予材料與耗材廠的本益比(PE)已開始高於設備廠,反映「材料為王」的產業共識。