本研究主要是探討台灣半導體產業中晶圓代工與動態隨機記憶體製造廠商競爭優勢有哪些？並且由價值鍵模型、市場-技術生命週期論著、策略矩陣模型、策略性資源模型及鑽石模型來探討。前面是以一般產業模型探討產業具有競爭優勢。 　　從產業現象中推理，歸納哪些具有競爭優勢條件，再經過模型加以應用、推導、驗證，更能使理論與實務相結合。 　　本研究運用Porter鑽石模型探討，找出每一構面因素的相關競爭優勢內涵。第一因素是生產要素，第二因素是需求條件，第三因素是企業策略、企業結構和競爭程度，第四因素是相關及支援性產業，第五因素是機會，第六因素是政府角色。之後依序探討各因素實際上在產業中成功因素內涵加以分析。並配合個案研究與個案深入訪談專家，依序分析國內最具代表性廠商所具有競爭優勢形成的因果關係，使得探討產業競爭優勢更趨完整。 本研究結果使得下列相關命題更具實質的意義。 1. （價值鍵模型）中探討產業競爭優勢、產業分工與群聚的效果。 2. （策略矩陣模型中）分析得知競爭優勢之基礎與條件。 3. （策略性資源模型）得知廠商組織能力培養與產品創新及有形資產之土地、廠房、設備購置時間之重要性。 4. （後進、先進地區市場-技術生命週期論著）：探討產業發展策略中進入成熟期時台灣晶圓代工與DRAM廠商在進入21世紀深次微米技術時，採取何種方式及步驟，保持競爭優勢。 5. （生產因素）資本資源探討，Venture Capital 投入，不僅止於資金挹注且提供經營資訊，銀行融資及推介策略性合夥人。 6. （企業策略、企業結構和競爭程度）國內該產業廠商之策略、管理型態及組織結構如：未來經營策略有合併、策略聯盟與競爭又合作方向，良好事業策略制定與執行影響廠商生存利基與競爭條件。 7. （機會）產業之機會，如國際IDM大廠製造轉移至台灣晶圓Foundry與DRAM廠商。3C商品整合趨勢，提高DRAM需求與掌握國際市場開拓能力，增加市場通路機會。 第一章 緒論……………………………………………………………… 1 1-1 研究背景與問題………………………………………………… 1 1-2 研究的目的……………………………………………………… 1 1-3 研究對象與範圍………………………………………………… 2 第二章 相關文獻探討…………………………………………………… 4 2-1 競爭優勢觀念之探討…………………………………………… 4 2-2 經營策略觀念之探討…………………………………………… 9 2-3 價值鍵探討……………………………………………………… 15 2-4 產業分析觀念之探討…………………………………………… 16 2-5 其他研究架構因素探討………………………………………… 22 2-6 相關理論架構模式之比較……………………………………… 23 第三章 研究設計………………………………………………………… 26 3-1 研究架構………………………………………………………… 26 3-2 研究流程………………………………………………………… 28 3-3 資料蒐集與分析………………………………………………… 29 3-4 研究方法………………………………………………………… 29 第四章 台灣半導體產業之晶圓代工與動態隨機存取記憶體競爭優勢探討…… 31 4-1 前言……………………………………………………………… 31 4-2 全球半導體產業發展現況與展望……………………………… 32 4-3 影響晶圓代工及DRAM需求因 ………………………………… 48 4-4 台灣DRAM製程技術及研發探討 -市場∼技術生命週期論…………………… 49 4-5 具競爭優勢生產成本與價格-價值鍵模型……………………… 54 4-6 專業服務導向與多樣化產品之競爭優勢-策略矩陣模型………… 56 4-7 專業晶圓代工與動態隨機記憶體製造-策略性資源模型………… 60 4-8 彈性經營管理強度與國際競爭能力…………………………… 70 4-9 整體績效改善與達成…………………………………………… 71 4-10 生產力與獲利能力之優勢……………………………………… 72 第五章 晶圓代工與動態隨機記憶體產業競爭力分析………………… 75 5-1 鑽石理論模型構面因素………………………………………… 75 5-2 生產要素………………………………………………………… 77 5-3 需求條件………………………………………………………… 95 5-4 公司實力、策略與競爭…………………………………………100 5-5 相關與支援產業…………………………………………………104 5-6 機會角色…………………………………………………………116 5-7 政府角色…………………………………………………………119 第六章 公司個案討論……………………………………………………126 6-1 個案介紹-聯華電子股份有限公司 ……………………………126 6-2 聯華電子公司策略性資源模型（一）…………………………130 6-3 聯華電子公司策略性資源模型（二）…………………………133 6-4 聯華電子公司「晶圓專工」策略-價值鍵模型………………136 6-5 個案介紹-台灣茂矽電子股份有限公司………………………138 6-6 台灣茂矽電子公司總體策略-產業價值鍵模型………………141 6-7 台灣茂矽電子公司策略性資源模型……………………………142 第七章 台灣半導體產業競爭優勢-Foundry & DRAM研究探討……145 第八章 結論與建議………………………………………………………161 參考文獻……………………………………………………………………164 附錄一訪談問卷…………………………………………………………169

本論文採用實地實證研究，以一家專業晶圓代工廠商為研究對象，詳細分析在晶圓代工的製造環境下，產品多樣性及製造彈性對生產品質、生產週期時間、設備生產力與生產成本之影響。不同於過去研究，以外部彈性(例如：產品組合彈性、新產品彈性等)為研究重心，本論文以內部彈性為研究範疇，涵蓋機器彈性與路徑彈性兩種彈性型態，據以彌補現存製造彈性文獻的缺口。 關於產品多樣性與製造彈性對生產績效與生產成本之直接影響，本論文首先以等候理論與整數規劃模型為基礎，加入實地環境特性的考量，推導研究假說與實證模型；繼而，蒐集來自個案公司6個月的詳細生產資料，包括兩類資料型態：機台水準(machine-level)與生產批量水準(lot-level)進行實證分析。綜合理論模型與實證分析結果，本論文發現：在晶圓代工的製造環境中，由於製程高度自動化之故，產品多樣性對生產績效的直接影響並不顯著，但因研發與工程實驗所產生的環境變異性則對生產績效具有顯著的負面影響；在製造彈性方面，吾人則發現路徑彈性不僅有助於生產週期時間的縮短，也對品質與成本績效具有顯著的正向影響，而機器彈性雖有助於設備生產力的提昇與生產成本的降低，但對生產品質則有顯著的負面影響，此外，本研究也發現：製造彈性與設備生產力、生產週期時間及生產成本之間存在非線性關係，並呈現報酬遞減的趨勢，隱含：極大化製造彈性並非最佳，有限的彈性水準即可達到最大的彈性利益。 考慮製造彈性的價值高低與環境不確定性密切相關，本研究進一步採用路徑分析檢視產品多樣性、製造彈性、環境不確定性與生產績效之間的關聯性，基於本研究以內部彈性為研究範疇，並以製造環境為研究客體，依據生產管理文獻，由製程時間變異性、到達時間變異性及產品需求變異性三項指標定義製造環境的不確定性。實證結果顯示：產品多樣性主要係透過環境不確定性間接影響生產績效，而機器彈性與路徑彈性則有助於調和內部不確定性對生產績效的負面影響，進而達成生產績效的提昇。本論文之分析結果隱含：過去管理會計研究認為產品多樣性對生產績效的影響主要來自於批量作業活動(batch-level activities)與產品支援活動(product-sustaining activities)的增加，而忽略產品多樣性對環境不確定性的影響，可能低估產品多樣性的攸關成本，尤其在一高利用率與高度動態的生產環境中，產品多樣性透過環境不確定性對生產績效的間接影響可能大於產品多樣性對生產績效的直接影響；另一方面，本研究指出：在一動態環境中，廠商可透過製造彈性的提昇，降低環境不確定性對生產績效的負面影響，但最適彈性水準的決定則須取決於製造彈性與其他生產績效衡量之間的函數關係。 / This thesis reports the results of a field empirical study examining the impact of product variety and manufacturing flexibility on production quality, cycle time, equipment productivity, and production cost within the context of semiconductor wafer fabrication facilities. To fill the gap in existing research, I attempt to study internal flexibility, rather than external flexibility (e.g., product flexibility, mix flexibility). Two types of internal flexibility are selected, which are machine flexibility and routing flexibility. Using both machine-level and lot-level production data from one dedicated wafer fabrication plant, this thesis examines the direct impact of product variety and manufacturing flexibility on production performance and production cost. Empirical results suggest that greater product variety does not have a significant impact on equipment productivity but does have a significant adverse impact on production quality. Moreover, I find support for the hypotheses that greater routing flexibility has a significant positive impact on quality, time, and cost performance. As for machine flexibility, it has a significant positive impact on equipment productivity and cost performance, but has a significant negative impact on production quality. Furthermore, I also find a non-linear relation between manufacturing flexibility and equipment productivity, cycle time, and production cost. This implies that maximizing the level of manufacturing flexibility is not necessarily optimal for firms. Limiting the flexibility level may actually have the greatest benefit. To further clarify the mechanisms through which variety and flexibility impacts performance, I move beyond the direct effects and investigate the linkage between product variety, manufacturing flexibility, environmental uncertainty and production performance. Based on the operations research, environmental uncertainty is operationally defined as the process time variation, inter-arrival time variation, and output variation. Results from path analysis indicate that product variety negatively affects production performance through environmental uncertainty. This finding stands in direct contrast to the general belief in management accounting research that greater product variety leads to an increase in the number of batch-level activities and product-sustaining activities, which thus increase the production cost. In other words, the reported cost of product variety may be underestimated, because we do not consider the impact of product variety on environmental uncertainty. The magnitude of the underestimation is especially greater in a highly congested and stochastic environment. Empirical results also show that machine flexibility and routing flexibility mitigate the adverse impact of environmental uncertainty on production performance.

在全球持續電子化的過程中，台灣一路扮演著落實有效製造與實現設計的推手，無論從主機板、被動元件、面板、晶片設計、晶圓製造以及封裝甚至高精密組裝無所不包，在如此資本密集產業，如何操作才能達到供需平衡，為整體產業經濟創造出良性的競爭平台，避免惡性競爭，就成了不可輕忽的課題。 本文以晶圓產業為探討對象。全球產能平均利用率多年來總維持於中檔 (88%)， 且平均銷售單價只能緩降而無強勢反彈，近年企業無不減少資本支出來度過低潮，整合元件製造廠(IDM)相繼喊出工廠資產輕化(fab-lite)的營運策略，這時我們的命題即是：要不要繼續投資？如何調整價值鏈？ 本研究中，我們會先檢視目前市場對半導體成長預測的準確度，再經由產業價值活動代表性指標回歸分析法對相關參數做一整合之解析，對晶圓需求量與銷售價建立配適之模型，找出先行指標來達到預測，並定義上下限以供快速比對分析，最後再根據分析結果提出可能之產業趨勢議題。 / This thesis analyzes the semiconductor industry growth worldwide. The leading index via regressions has been established to achieve a reliable forecast on worldwide ASP, wafer demand and revenue. In the long run, we expect the semiconductor demand will continue to grow at CAGR 8% (compound annual growth rate) and display less extreme cycles than past decade. However, revenue’s CAGR might be diluted to around 5%, lower than demand’s growth. Moreover, it might go down to zero-growth for some times since the ASP still slightly trend down before emerging market demand really expanded. Continuous outsourcing is one possible solution for IDM to be fab-lite, since fab’s fix charge is billion- base that needs high utilization to maintain break-even operation. But what is the solution for foundry side to avoid ASP erosion all the way down? Our analysis identifies a need for executive managers to well predict the demand on capital expenditure when making decision.