跨過半導體極限高牆 奈米片推動摩爾定律發展

圖一 : 全球半導體晶圓廠產能正持續攀升

【作者： 王岫晨】

根據SEMI國際半導體產業協會公佈的全球晶圓廠預測報告（World Fab Forecast）中指出，晶片需求不斷上升帶動全球半導體晶圓廠產能持續成長，2024年及2025年預計將各增加6%及7%，月產能達到創紀錄的3,370萬片晶圓歷史新高。

全球晶圓廠產能持續攀升

5奈米以下製程在資料中心訓練、推論和領先製程裝置生成式AI人工智慧技術的助力下，2024年可望成長13％。另爲提高晶片能效，英特爾、三星和臺積電等晶片大廠準備在明年開始生產 2奈米全環繞柵極（gate-all-around；GAA）晶片，也將讓2025年領先製程總產能出現17％的漲幅。

SEMI全球行銷長暨臺灣區總裁曹世綸分析，從雲端運算到各種邊緣裝置，AI 處理無所不在，讓高效能晶片開發競逐更加白熱化，帶動全球半導體制造產能的強勁擴張，可說創造了一個正向循環：AI加速各式應用中半導體的成長，將激勵進一步的投資。

中國晶片製造商可望維持兩位數產能成長，預計2024年增幅15%達每月885萬片，2025年再成長14%來到每月1,010萬片，幾乎佔業界總量三分之一強。儘管過度擴張的潛在風險，爲了舒緩近期出口管制帶來的影響及其他原因，中國仍積極投資推動產能擴張，包括華虹集團（Huahong）、晶合集成（Nexchip）、芯恩（Sien Integrated）和中芯（SMIC）等代工大廠以及 DRAM 製造商長鑫存儲都持續加強投資力道，提升中國區半導體產能。

其他主要晶片製造地區至2025年產能成長預估均不超過5％。臺灣以月產580 萬片（成長4%）居第二；南韓可望繼2024年首度突破月500萬片後2025年再漲7％來到540萬片排第三位；日本、美洲、歐洲與中東及東南亞半導體產能分別爲月產470萬片（年增3%）、320萬片（年增 5%）、270萬片（年增 4%）和180萬片（年增 4%）。

受惠於英特爾設立晶圓代工服務以及中國產能擴張，晶圓代工部門2024年產能將成長11％，2025年也保有10％的漲幅，預計至2026年將達月產1,270萬片的規模。

此外，工研院也認爲，半導體市場受惠於AI議題帶動相關供應鏈需求強勁，將樂觀看待全年成長率可達到17.7%，預估半導體產值將首次突破NT.5兆元大關的5兆1,134億元。隨着萬物皆AI（AI for all）時代來臨，臺灣憑藉半導體、伺服器、記憶體和其他ICT產業的國際競爭優勢，未來發展可期。

同時預估2024年AI發展將從雲端走向終端，AI PC與AI手機將成爲GAI普及的關鍵應用，其對於高效能的需求也推動半導體封裝技術朝高密度互連發展。臺灣半導體產業應趁機佈局相關技術與產品，即除了2.5D/3DIC等封裝技術外，也在成本與效能的優勢下，驅動扇出型封裝延伸至面板級載體；並透過強化晶片異質整合與高階封裝技術，以滿足裝置端AI的終端高效能應用。

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2024.9(第394期)奈米片製程