基於2024年全球半導體市場的蓬勃發展,產業內的技術創新與市場競爭日益激烈。工研院橫跨兩週舉行的「眺望2025產業發展趨勢研討會」,於今(22)日上午率先登場的是「2025半導體產業新紀元:半導體市場趨勢、技術革新與應用商機場次,為台灣半導體廠商提出鏈結國際市場及全球新格局先機的策略建言。
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依工研院IEK預估在AI和高效能運算等應用需求的推動下,2025年台灣IC產業產值將達NT.6兆元,持續推動台灣IC產業邁向新紀元。 |
首先由工研院產科國際所經理范哲豪分析「2025年半導體產業趨勢與展望」,根據WSTS預測,全球半導體產值預計將突破6,000億美元,年成長16.0%,以反映市場強勁的表現。又主要受惠於運算終端市場的需求持續成長,生成式AI技術與晶片創新,推動了AI在多領域的應用與實現。
其中隨著消費者需求回升,高階運算晶片在AI智慧型手機、AI運算、車用電子與伺服器等領域的普及應用,不斷推動產業快速成長;加上網路通訊設備技術升級,AI PC和雲端/邊緣式AI硬體裝置展現了顯著的成長潛力,皆有助於IC設計業的產值提升。
工研院產科國際所分析師王宣智進一步說明「半導體晶片創新引領終端應用新商機」,當AI科技在各行各業中的應用需求持續增加,包括生成式AI、智慧家庭、醫療保健以及工業自動化等領域,對於高效能低功耗晶片、各種特定應用的ASIC需求也將大幅增加。
展望2025年,范哲豪認為個人智慧終端的AI能力滲透率將逐步增加,繼續帶動消費性產品的成長。其中AI應用將正式融入製造業,生成式AI加速工業元宇宙的形成,也提升了自動化機器人的能力;具備多功能且接近人型的機器人也將逐步進入市場,以滿足更多樣化的生產和服務需求。預期台灣IC設計業者在2025年將保持10.2%的年成長率,推動年產值達到NT.1兆4,071億元的新高紀錄。
同時利用技術創新,引領全球半導體製造產業邁向新高峰,包含在2奈米以下的半導體先進製程和封裝技術,已成為推動更多產業創新發展的核心力量。其中原子層沉積(ALD)等薄膜沉積技術,在奈米晶片製造中也扮演重要角色;以及當電晶體微縮技術接近瓶頸,摩爾定律面臨挑戰,如FOPLP、2.5D/3D等異質整合封裝技術,即成為半導體產業突破並創造新契機的關鍵。
當奈米晶片需求迅速成長,如物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)等傳統鍍膜技術,將難以滿足高深寬比結構和精密製程的要求。工研院機械所資深研究員江柏風也發表「揭未來:先進的原子級鍍膜引領奈米晶片新時代」專題演講。
憑藉ALD在精確的逐層沉積原子級膜厚控制和卓越的均勻性,已成為推動半導體製程的關鍵技術,能在低溫環境下實現高品質的鍍膜材料;並在複雜的立體結構的表面上,達到極佳的覆蓋率,特別是在過渡金屬二硫化物(TMD)等二維材料的鍍膜上,展現出提升半導體晶片性能的巨大變革。
由工研院投入開發全球首創的高效雙模態原子層鍍膜系統(Hy-ALD),則已成功突破國際專利障礙,將多道鍍膜步驟整合為一個高效能、多功能的系統,不僅提升了鍍膜品質和產能,還顯著縮短了製程時間、降低用電量和成本,達到節能減碳的效果,榮獲2023年國際R&D100研發大獎。
隨著ALD技術的持續優化與創新,預計將在高階AI晶片、先進製程晶片、5G通訊晶片和生醫感測器等領域發揮更大的作用。透過與國內外半導體廠商的合作,ALD技術將實現高效能與高可靠性的製程技術,推動半導體技術持續邁進與革新。
另依工研院產科國際所半導體研究部產業分析師黃慧修剖析「半導體製造產業發展趨勢與技術革新」,認為台灣IC製造產業在全球半導體版圖中持續展現技術領先優勢,預估2024年產值將再創新高,達到NT.3兆3,957億元,較2023年成長27.5%。
在先進製程技術方面,台積電於A16製程中導入超級電軌技術,並預計於2026年引領市場;三星與Intel則計畫在2奈米製程階段採用相同技術,顯示先進製程競爭將進一步升溫。高頻寬記憶體(HBM)市場,也成為2024年值得關注的新焦點,SK海力士、三星與美光三大競爭者持續擴大在該領域的市占率與技術發展,並隨著HBM3E、HBM4等新一代技術問世,記憶體的頻寬與容量將進一步提升,並成為高效能運算應用的核心關鍵技術。
依工研院IEK預估2024年台灣IC產業產值將達NT.5兆3,001億元,年成長率達22.0%,高於全球市場平均水準。且在AI和高效能運算等應用需求的推動下,展望2025年台灣IC產業產值將達NT.6兆元,預估年成長率為16.5%,持續推動台灣IC產業邁向新紀元。
展望2025年,全球IC製造產業將持續在技術革新與終端電子產品創新應用的雙重推動下,邁向新的高峰。無論是先進製程技術的競賽,還是HBM市場的成長,各大廠商的技術布局與資本投入,將深刻影響未來幾年的產業走勢。台灣憑藉其先進製程技術領先的優勢,將繼續引領市場發展,並為全球半導體產業帶來更多成長機會。