今年是不景氣的一年，各大晶圓廠都受到波及，產能利用率大幅減少，財務預測也一改再改，也因此各廠商均期盼景氣能早日回春，以免苦日子過多了，影響到公司的營運。

然而時局多變，起先是單純的不景氣問題，DRAM市場供需失調，經濟不斷衰退；後來911事件爆發，造成全世界大恐慌，航安及國家安全皆受到考驗；不料在9月17日時，納莉風災襲捲全台，造成半導體產業再度受到衝擊，許多電子零組件代理商損失嚴重；而後美阿戰爭爆發，使得世界各國與美國之間的貿易又受到影響。今年大環境如此惡劣，使得廠商經營的難度提高，許多廠商因而倒閉損失慘重。

12吋廠蓄勢待發

儘管如此，雖然許多未建的12吋廠之建廠時程延緩許多，但是每家晶圓廠都知道，就算不景氣，12吋廠仍是未來必需要走的路，因此茂德、力晶等都對外表示仍要蓋12吋晶圓廠。

不過建造一座晶圓廠所需的成本極高，8吋晶圓廠需10億美元的資本，而12吋晶圓廠更高達30億美元左右才能建廠，所以從決定蓋廠到蓋廠完成、採購生產設備到正式生產，期間所耗費的成本，每筆都是驚人的數字，因此完成12吋晶圓廠，等於完成一項龐大的成果。

台灣目前已有台積電、聯電的幾座12吋晶圓廠(表一)，另外聯電在新加坡、日本也有12吋廠，可見我國12吋廠的實力傲視全球。話雖如此，但台灣不能一昧老王賣瓜，因此本文簡單略述12吋晶圓廠的來龍去脈，讓讀者了解12吋廠的問題及優勢。

台灣晶圓廠的過去

在此簡短說明我國半導體晶圓廠的歷史，使讀者更能印證如今台灣的半導體業成果。

政策帶動產業

過去由於台灣的政策特別營造之關係，使得精細加工業十分流行，而廣大的勞動人口及政策的導向，因而造就了晶圓代工業的成功。1987年，台積電於工研院建廠後，正式帶動了台灣半導體業的發展；而1995年，聯電也轉型為專業的晶圓代工，台灣晶圓雙雄的地位由此確立。

2000年半導體產業的整體產值來看，台灣的總產值，占全球的4.7％，為全球第四，僅次於美國、日本與韓國；其中由我國所創始的專業晶圓代工，更是締造出43.43億元的產值，世界占有率為64.6％，成果卓越，為世界第一。

8吋廠停止擴建

隨著半導體產業的發展，6吋晶圓市場已逐漸縮小，而8吋晶圓已成為市場主流，儘管如此，據了解今年的半導體市場，大多廠商已停止8吋晶圓設備的採購動作，全力投入12吋晶圓的發展，尤其以晶圓代工廠台積電、聯電的成果最佳，加上半導體設備供應商台灣應材(Applied Material)、矽晶圓供應商崇越及中德矽晶、光罩代工廠中華杜邦及翔準先進等的支援配合，使得12吋晶圓產業鏈儼然成形。

12吋廠之優劣處

理論上，在一片晶圓上能一次生產較多的晶粒，就能順利降低生產成本，有效提高廠內的產能。但是放大晶圓面積，卻也表示矽晶圓的生產成本提高，矽晶圓供應商的製作困難度增加。據上游矽晶圓供應商表示，12吋矽晶圓的製作上，矽晶圓柱的長度較8吋短，製作的時間較長；由此可知12吋晶圓的成本問題。

另外，依生產結果做比較，以8吋和12吋晶圓為例，生產一平方公分之晶粒的成本來做比較，12吋晶圓所需成本增加了約57％，原因為12吋晶圓一次產出的晶粒較8吋多了2.3到2.6倍，單顆晶粒的成本也降低了約30%，但是據了解，目前只有台積電的SRAM產出良率達到90％以上，其它產品的良率卻難以提升，使得12吋製程成本難以降低。

龐大資金需求

設備的折舊、維護與材料成本的增加，也考驗晶圓廠省成本的功力，這表示要生產12吋晶圓，不光是單純把設備弄大即可，相關的材料獲得、生產流程與機器都要改變，而這些都牽動了整體晶圓產業。

目前產業的趨勢──為配合12吋製程主流，半導體設備商必需做到產品有夠大的空間來運作12吋晶圓，此外設備在晶圓廠房內的占地能儘量縮小，設備運作也要夠穩，技術還得不斷創新，在市場上才具競爭力。然而達到這樣的標準，設備商的荷包也要有血本無歸的心裡準備，因此小家的設備商將比過去更難生存，大的設備商的經營困難度也將比以往提高許多。

製程迷思

晶圓廠本身在運作12吋晶圓時，也有製程上的困難，技術瓶頸難以突破。首先，目前媒體最喜歡把「12吋、0.13微米、銅製程」這三個名詞擺在一起，彷彿0.13微米就只能用銅製程及12吋晶圓來製作，或者銅製程一定就是用在12吋晶圓上。

既然這三個名詞已成風尚，那麼就這三個名詞來探討，可以發現到的問題為銅製程目前雖然以鉭材料為主，但是由於鉭為世界稀少性的材料，因此銅製程仍需要開發其它更佳的材料，以便使製程成果更好。

0.13微米的問題，包括光罩供應來源不足、光罩價格居高不下、上游IC設計易出現Crosstalk(串音效應)等問題；至於12吋製程，由於12吋晶圓面積過大，製程中難以維持平坦化，甚至有專家曾簡單表示：「12吋製程問題，不論爐管、擴散、蝕刻、離子佈植、黃光等，全部都有技術困難的地方。」

討論了這麼多的問題，12吋廠仍然是未來晶圓廠必走的路，所以無論有多少困境，相信台灣廠商都能披荊斬蕀，破除所有難關。不過，儘管晶圓不斷大型化是不可免的趨勢，然而筆者曾與專家討論過，在晶圓廠不斷擴大晶圓面積的同時，是否也意謂著某種惡果將等在前頭？該位專家即指出，若一直照此趨勢走下去，未來世界的晶圓廠，不但在製程上將出現量子物理等問題，連線寬都可能以光等方式來解決，因此到時的晶圓廠，可能耗盡全球資本，也只能蓋一二座廠。文載至此，僅供讀者莞爾一笑，畢竟這樣的情形不可能發生於近代。

大陸12吋廠發展困難

大陸的中芯即將營運，這也表示中國的晶圓代工業終於要正式啟程了！在業界一片看好大陸的內需市場，產業不斷喊著前進中國的口號的同時，也表示台灣與大陸的半導體產業的競爭關係也將更為激烈。

儘管如此，由於晶圓廠與傳統產業的不同之處，在於人事成本只占晶圓廠的一小部分，廠商無需像傳統產業為節省成本，必需往低勞工報酬的國家發展；尤其8吋晶圓廠已是半自動系統的晶圓廠，所需人力已較6吋廠少，而12吋廠則是全自動系統的晶圓廠，需要的人力將比8吋晶圓廠更少，所以12吋晶圓廠是否去大陸發展，業者似乎也較8吋晶圓廠商來得不急躁。

另外，受限於美國的規定，許多0.13微米12吋用更為精密的設備無法輸往大陸，因此12吋廠去大陸的行程，就比8吋廠更慢了；雖然為吸引廠商到大陸設廠，大陸的各大園區無不出奇招，比方土地免稅、三或五年免稅等優待方式招商，然而據了解，大陸的增值稅高達17％，比台灣的10％高出許多，光這點就已嚇退許多台商，因此12吋廠前進大陸，似乎還要晚幾年才行。

結語

隨著晶片電路設計進入EDA時代及SoC的盛行，功能強大的晶片設計方法，不再是大廠的不傳之秘，一堆無晶圓廠的設計公司(Fabless Working House)也隨之而生，成為晶圓廠的大宗客戶群。

晶圓代工廠為應付這些不斷增加的投單，也開始擴充產能、增建新廠。如何壓低生產成本以及改進製程，以便在激烈的全球晶圓代工市場中保有競爭力，是這些晶圓代工廠不能忽視的課題。

目前降低成本的方法，包括改進製程、改進材料，提高晶圓的速度及降低耗電率及增大晶圓面積，讓單片晶圓可以放入更多的晶粒。而增大晶圓面積這點，正是各國各廠正在努力進行的工作-增建12吋廠。

僅管台灣晶圓廠的強勢，使得世界各國不得不重視台灣這個小島國，然而不論是晶圓代工、DRAM廠等，皆從6吋、8吋晶圓製程，邁向12吋製程的潮流，而建一座12吋廠，所牽扯的問題包含資金、技術等，因此未來12吋廠商能否能順利永續經營，也考驗著各家業者的經營頭腦。