臺灣博碩士論文加值系統

摘要

半導體產業歷經了一甲子以上的發展，隨著時間的演進亦發生數次變革，其中尤以1980年代末期晶圓代工模式的興起影響最為重大。由於半導體晶圓的生產設備係有高資本投入之障礙，因此在專業晶圓代工廠出現之前，業界只能仰賴垂直整合之整合元件製造商（Integrated Device Manufacturer），縱然於1980年代初期有無晶圓廠IC設計公司之出現，但也只能受限於IDM廠之代工產能而難以成氣候。但在專業晶圓代工廠出現之後，半導體業界之垂直分工一觸即發，IC設計業者如雨後春筍般出現，而具備支援性質之第三方廠商，如EDA公司、IP供應商以及設計服務公司也隨著商業模式演進而出現並扮演舉足輕重之角色。

末端產品快速變化促使IC的設計越趨多樣化，追求規模經濟的渴望不斷帶動著晶圓生產的規模擴大，以更高的密度生產晶片與更低的成本的需求也促使製程節點不斷前進，因此本研究企圖運用全面且系統性的觀點，從服務科學的角度出發，並以專業晶圓代工廠為核心，歸納各類參與者究竟在商業模式發展的各個世代所扮演之角色，並探索晶圓代工模式的各個世代之價值傳遞模式與服務創新的軌跡。首先整理歸納晶圓代工模式之服務價值傳遞模式，並解構各角色間之互動流程。同時亦納入「服務科學、管理與工程」之諸多概念，藉此從管理構面、工程構面、服務價值鍊等等角度切入專業晶圓代工廠商「製造服務」之內涵。

本研究發現半導體晶圓代工模式隨著IC設計的複雜度與製程物理特性的困難度不斷提昇之下，產業的服務價值傳遞模式也隨之產生變化。根據製程的發展與代工思維的轉變可分為三個世代，第一世代具有高度純製造的特性，進入第二世代之後則開始轉換為製造服務，第三世代則更加強調晶圓代工廠之服務導向思維同時亦提高與第三方支援廠商之間的互動。本研究藉各項分析構面，進而探索與客戶之間的協同合作關係與服務創新脈絡，最後並進一步提出洞見與建議。

Abstract

After having developed for more than sixty year, the semiconductor industry had faced several evolutions. The most important one was the beginning of foundry business model. Since the great entry barrier of semiconductor manufacturing, those IC design company without chip manufacturing fab (fabless) can’t afford huge fab building investiment and would only rely on intergrated device manufacturer to make IC chips for them before 1980s. However, the reliability of such relationship was quite limited by the usage of IDM’s capacity. The establishment of foundry model satisfied the urgent need of fabless and made semiconductor industry become more vertical disintegration. More and more fables and supportive third-party companies appeared.

Since the increasing of IC design complexity and physical process difficulty, the value delivery mechanism of semiconductor industry also varies accordingly. In order to seek economic of scale in IC chip manufacturing, foundry production scale become larger and larger. The research adopts a systematic way and foundry’s view point to analysis the service value delivery mechanism in different time period. Also, it includes the interaction between different roles in this business model. We will discover the concepts of foundry’s manufacturing service by the aspects of management, engineering, service value chain and service science that generates from SSME method.

This research divides the history of foundry business model into three generations. In the first generation, the business model was more like pure manufacturing. However, the concept of manufacturing service appears in second generation. After the past two generations, foundry now puts more emphasis on the idea of service-oriented method. At the same time, the dgree of collaboration and interaction between foundry and fables or foundry and third-party companies also increased. In this reaserch, we analysis four aspects of the manufacturing service which is provided by foundry. Also we try to explorer the collaboration relationship and service innovation track.

目錄
摘要 i
目錄 iii
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與問題 1
1.2 研究目的 4
1.3 研究範疇 5
1.4 研究重要性 7
1.5 論文架構 7
第二章 文獻探討 9
2.1 服務之定義與價值 9
2.1.1 服務之定義 9
2.1.2 服務之價值 11
2.2 服務價值傳遞模式 15
2.3 服務科學、管理與工程理論（SSME） 17
2.3.1 核心概念與元素 17
2.3.2 SSME與服務創新 19
2.4 應用SSME之服務傳遞與服務創新分析架構 21
第三章 研究方法 23
3.1 質性研究方法 23
3.1.1 質性研究之特性 23
3.1.2 本研究採用質性方法之原因 25
3.2 選擇研究標的 25
3.2.1 研究標的選取之依據與意涵 25
3.2.2 研究標的選取之結果 27
3.3 資料蒐集方法 36
3.4 資料分析：物件導向分析法 38
3.4.1 物件導向分析法之思維 38
3.4.2 物件導向分析法之優點 38
3.4.3 物件導向法之循序圖 40
3.5 研究流程與步驟 41
第四章 探索晶圓代工業之服務價值傳遞模式 43
4.1 晶圓代工業的三個世代 43
4.1.1 第一世代：0.25微米以前 46
4.1.2 第二世代：0.18微米到0.13微米 47
4.1.3 第三世代：90奈米以後 48
4.1.4 製程節點與世代演進 50
4.2 第一世代的服務價值傳遞模式 52
4.2.1 各角色間互動關係與價值 52
4.2.2 Foundry與Fabless間主要設計與製造流程 54
4.3 第二世代的服務價值傳遞模式 56
4.3.1 各角色間互動關係與價值 56
4.3.2 Foundry與Fabless間主要設計與製造流程 59
4.4 第三世代的服務價值傳遞模式 61
4.4.1 各角色間互動關係與價值 61
4.4.2 Foundry與Fabless間主要設計與製造流程與價值 65
4.5 服務價值傳遞模式演進過程歸納 67
第五章 應用SSME架構分析晶圓代工業者之 服務傳遞系統 69
5.1 應用SSME分析架構於晶圓代工模式 70
5.2 晶圓代工服務價值傳遞之管理構面 72
5.2.1 晶圓代工的起始：第一世代 73
5.2.2 由第一世代轉移到第二世代 74
5.2.3 由第二世代轉移到第三世代 76
5.2.4 三個世代的策略效率前緣 Error! Bookmark not defined.
5.3 晶圓代工服務價值傳遞之工程構面 79
5.3.1 第一世代：製程技術發展 80
5.3.2 第二世代：虛擬晶圓廠及第三方公司整合 81
5.3.3 第三世代：可製造性設計（DFM） 84
5.4 晶圓代工服務價值傳遞之服務價值鏈 86
5.4.1 製造服務與問題排除 86
5.4.2 矽智財資料庫與設計驗證 87
5.4.3 整合性設計統包服務 88
5.5 晶圓代工服務價值傳遞之服務科學構面 89
5.5.1 晶圓代工模式之服務促成機制 89
5.5.2 晶圓代工模式之服務創新軌跡 91
第六章 結論與建議 94
6.1 研究成果與結論 94
6.1.1 整理歸納晶圓代工業之服務價值傳遞模式 94
6.1.2 應用SSME架構對晶圓代工業之服務傳遞進行分析 96
6.2 管理意涵 98
6.3 研究限制 99
6.4 未來研究之建議 100
附錄一、英文參考文獻 101
附錄二、中文參考文獻 102
附錄三、其他參考資料 103
附錄四、半導體產業演進 104
附錄五、第一次訪談大綱 106
附錄六、第二次訪談大綱 109

附錄一、英文參考文獻

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附錄二、中文參考文獻

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17.拓璞產業研究所http://www.topology.com.tw
18.電子工程專輯 http://www.eetaiwan.com
19.電子時報 http://www.digitimes.com.tw
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21.聯合知識庫 http://udndata.com/library
22.聯電公司網站 http://www.umc.com