MoneyDJ新聞 2026-05-05 10:56:28 萬惠雯 發佈
AI帶動半導體產業進入新一輪結構性變化,除了市場多著墨的GPU、ASIC、HBM與先進封裝,從更上游的材料端來看,AI所推動的先進製程,帶動整個半導體製造鏈對「材料品質、晶圓尺寸、散熱能力與異質整合」的要求升級,也讓矽晶圓產業從過去相對標準化的基礎材料供應,逐步走向更高技術門檻的功能性材料平台。
AI伺服器帶動算力需求暴增,GPU、ASIC與HBM之間的資料傳輸量大幅提高,先進封裝因此成為提升系統效能的關鍵。除了CoWoS、EMIB,到未來可能的CoPoS、CoWoP等各類產業的技術路線探索,本質上都是為了縮短晶片與記憶體之間的距離,降低傳輸能耗,同時提升頻寬。
然而,距離縮短與晶片密度提高,也帶來另一個問題,就是單位面積熱密度快速上升。過去半導體競爭重點多在製程線寬與電晶體密度,但AI時代的瓶頸逐漸轉向能耗與散熱。換言之,未來算力不只取決於晶片做得多快,也取決於系統能不能供電、散熱與穩定運作。
這也使矽晶圓產業的角色開始改變。過去矽晶圓多被視為標準化基板,但在AI先進製程與先進封裝架構中,晶圓材料可能扮演更多元角色,包括高品質邏輯與記憶體用晶圓、功率元件用厚外延晶圓、SOI晶圓、甚至未來中介層與散熱相關材料平台。
從應用來看,AI資料中心帶動的第一波需求仍會集中在高階邏輯、記憶體與先進封裝,GPU、ASIC、HBM所需晶圓品質本來就高,隨晶片尺寸放大、封裝結構複雜化,對晶圓平坦度、缺陷控制、電性一致性與熱穩定性的要求也會更嚴格。對矽晶圓廠而言,這代表先進製程客戶對材料規格的要求會愈來愈高。
更長期來看,先進封裝可能打開矽晶圓材料的新角色,目前市場討論CoWoS、CoPoS、CoWoP或玻璃基板,似是封裝廠、晶圓代工廠、載板廠與面板廠的競爭,但本質上是在尋找最適合承載高算力晶片的「中介平台」,此中介平台可能是矽、玻璃、碳化矽,或其他材料。若未來中介層仍以晶體材料為主,矽晶圓廠就不只是供應晶片基板,也可能切入先進封裝關鍵材料。
在此趨勢下,矽晶圓產業可以迎向三面向。據市場機構預測,傳統矽晶圓市場會隨半導體需求穩定成長,年複合成長率可達4-6%;可用於CPO領域的SOI晶圓,年複合成長率可達13-17%;第三代半導體材料則受惠功率、通訊與散熱需求,年複合成長率可達9-22%的水準。
目前國內矽晶圓大廠,包括環球晶(6488)、台勝科(3532)、合晶(6182)都積極佈局先進封裝技術,其中,環球晶12吋高階產品已廣泛應用在先進製程領域,12吋SiC晶圓也佈局先進封裝中對散熱特性的需求;台勝科除了在AI用記憶體HBM用矽晶圓有所著墨,也佈局CoWoS相關的矽中介層;合晶則佈局Photonics-SOI、GaN/X等產品,並積極送樣客戶,配合12吋新廠今年將開幕,搶攻先進製程商機。