跨過半導體極限高牆 奈米片推動摩爾定律發展

图一 : 全球半导体晶圆厂产能正持续攀升

【作者： 王岫晨】

根据SEMI国际半导体产业协会公布的全球晶圆厂预测报告（World Fab Forecast）中指出，晶片需求不断上升带动全球半导体晶圆厂产能持续成长，2024年及2025年预计将各增加6%及7%，月产能达到创纪录的3,370万片晶圆历史新高。

全球晶圆厂产能持续攀升

5奈米以下制程在资料中心训练、推论和领先制程装置生成式AI人工智慧技术的助力下，2024年可望成长13％。另为提高晶片能效，英特尔、三星和台积电等晶片大厂准备在明年开始生产 2奈米全环绕栅极（gate-all-around；GAA）晶片，也将让2025年领先制程总产能出现17％的涨幅。

SEMI全球行销长暨台湾区总裁曹世纶分析，从云端运算到各种边缘装置，AI 处理无所不在，让高效能晶片开发竞逐更加白热化，带动全球半导体制造产能的强劲扩张，可说创造了一个正向循环：AI加速各式应用中半导体的成长，将激励进一步的投资。

中国晶片制造商可望维持两位数产能成长，预计2024年增幅15%达每月885万片，2025年再成长14%来到每月1,010万片，几乎占业界总量三分之一强。尽管过度扩张的潜在风险，为了舒缓近期出口管制带来的影响及其他原因，中国仍积极投资推动产能扩张，包括华虹集团（Huahong）、晶合集成（Nexchip）、芯恩（Sien Integrated）和中芯（SMIC）等代工大厂以及 DRAM 制造商长鑫存储都持续加强投资力道，提升中国区半导体产能。

其他主要晶片制造地区至2025年产能成长预估均不超过5％。台湾以月产580 万片（成长4%）居第二；南韩可望继2024年首度突破月500万片后2025年再涨7％来到540万片排第三位；日本、美洲、欧洲与中东及东南亚半导体产能分别为月产470万片（年增3%）、320万片（年增 5%）、270万片（年增 4%）和180万片（年增 4%）。

受惠于英特尔设立晶圆代工服务以及中国产能扩张，晶圆代工部门2024年产能将成长11％，2025年也保有10％的涨幅，预计至2026年将达月产1,270万片的规模。

此外，工研院也认为，半导体市场受惠于AI议题带动相关供应链需求强劲，将乐观看待全年成长率可达到17.7%，预估半导体产值将首次突破NT.5兆元大关的5兆1,134亿元。随着万物皆AI（AI for all）时代来临，台湾凭借半导体、伺服器、记忆体和其他ICT产业的国际竞争优势，未来发展可期。

同时预估2024年AI发展将从云端走向终端，AI PC与AI手机将成为GAI普及的关键应用，其对于高效能的需求也推动半导体封装技术朝高密度互连发展。台湾半导体产业应趁机布局相关技术与产品，即除了2.5D/3DIC等封装技术外，也在成本与效能的优势下，驱动扇出型封装延伸至面板级载体；并透过强化晶片异质整合与高阶封装技术，以满足装置端AI的终端高效能应用。

【欲阅读更丰富的内容，请参阅2024.9(第394期)奈米片制程CTIMES杂志】

2024.9(第394期)奈米片制程