從先進封裝⋯到再生晶圓廠

隨著顛覆性創新的ＡＩ已經掀起第四次工業革命，台積電展示多款先進技術以因應ＡＩ龐大需求，並且持續領先競爭對手，未來市場地位將更加穩固。

文／莊家源



自從二○二二年OpenAI的ChatGPT橫空出世以來，掀起ＡＩ新浪潮，從剛開始的文字生成，到後來Sora的影像生成，可將文字指令快速轉化生成為栩栩如生的影片，隨著全球產業數位化、智慧化持續推動，物聯網設備不斷擴增，如雲端運算、工業機器人、自動化搬運、智慧型手機、ＰＣ、智慧音箱、自動駕駛、影像辨識、語音語意辨識等技術在各領域應用，將催化ＡＩ市場迅速成長，推動半導體製程技術不斷進化，台積電預估今年ＡＩ加速器（包括GPU、ASIC與FPGA）需求可望成長二．五倍；ＰＣ、智慧型手機方面受到庫存調整結束，市況緩步回溫，整體需求成長一∼三％；車用方面則呈現一∼三％衰退。

台積電展示多款新技術

今年四月，台積電（2330）首場技術論壇在美國加州舉行，會中展示了目前最新的半導體製程、先進封裝、以及3DIC技術，首度發表旗下最先進的一．六奈米製程技術（TSMCA16），結合奈米片（Nanosheet）電晶體架構與背面電軌（backsidepowerrail）解決方案來大幅提升電晶體密度及運算效能，預計二六年底量產，正式宣告先進製程將從奈米進入到埃米（angstrom）世代，同時也推出系統級晶圓（TSMC-SoW）與矽光子（SiliconPhotonics）技術，此創新解決方案帶來革命性的效能優勢，滿足超大規模資料中心未來對ＡＩ的需求。

到了五月下旬，台積電技術論壇拉回到台灣新竹舉行，雖然今年台積電總裁魏哲家未出席台灣場技術論壇，改由台積電亞洲業務處長萬睿洋，與副共同營運長張曉強依序發表演說，此次論壇重點主要聚焦在ＡＩ需求、近年海內外擴廠規劃與先進封裝技術發展。

根據台積電規劃，明年下半年將量產二奈米（N2）製程，其中最大亮點就是將原先三奈米所使用的鰭式場效電晶體（FinFET）架構改採用Nanosheet電晶體架構，到了二六年推出的二奈米改良版（N2P）與一．六奈米（A16）將導入背面電軌技術，A16相較於N2P，在相同的工作電壓之下，速度增快八∼十％；在相同速度下，功耗降低十五∼二○％，電晶體密度提升一．一倍，以支援資料中心產品。

先進封裝成長趨勢明確

雖然同業英特爾（Intel）與三星（Samsung）多次宣稱自家下一世代技術將超越台積電，但目前主要系統單晶片（SoC）與高效能運算（ＨＰＣ）晶片皆由台積電負責生產，在三奈米製程的市占率已接近一○○％，法人看好未來進入二奈米製程，台積電先進製程地位將更加穩固。

在先進封裝技術方面，隨著Chiplet設計在CPU/GPU滲透率持續增加，除了在伺服器應用之外，Intel的ＰＣ處理器MeteorLake也預計導入Chiplet設計，並將使用SoIC架構；超微（AMD）的Milan及Genoa也同樣採用SoIC架構。在ＧＰＵ方面，在ＡＩ需求持續升溫之下，輝達（Nvidia）的B100將採用四奈米（N4）製程、Chiplet設計架構與CoWoS先進封裝解決方案，法人預估今年Nvidia的ＡＩ加速器出貨量將達三七五萬顆，其中B100出貨量約七○萬顆、H100約二六○萬顆、其餘則為A100。

台積電認為未來五年先進封裝的營收成長將優於公司平均，目前正持續擴充CoWoS、SoIC產能，去年竹南先進封測六廠（AP6）已正式啟用，今年將再擴充二座先進封裝廠，受到ＡＩ晶片面積持續放大，以NvidiaH100、B100為例，原先每片晶圓可產出約二八顆H100晶片，而到了B100，每片晶圓產出量僅剩十六顆，且終端搭載Nvidia晶片的ＡＩ伺服器持續攀升，法人認為台積電將以更快速度補足CoWoS產能，才能確保供應無虞。法人預估，台積電今年底CoWoS月產能將年增超過一倍，達三．五萬片，明年底將提升至五．二萬片；SoIC部分，今年底月產能約五∼六千片，明年將翻倍成長。

盤點目前台積電先進封裝供應鏈，如弘塑（3131）、辛耘（3583）、萬潤（6187）、志聖（2467）、均華（6640）、鈦昇（8027）等，受惠大客戶台積電在CoWoS產能大幅擴充之下，營運表現持續走強，其中弘塑同時跨足蝕刻、光阻去除製程，掌握台積電、日月光投控（3711）、美光（Micron）與艾克爾（Amkor）等大客戶訂單，在客戶積極追單下，將成為此波先進封裝擴產潮的最大得利者。

三奈米產能供不應求

台積電在技術論壇上，除了展示多款新技術之外，也提到三奈米產能供不應求的問題，由於今年下半年發表的旗艦智慧型手機晶片，包括蘋果（Apple）的A18與M4、聯發科（2454）的天璣九四○○、高通（Qualcomm）的Snapdragon8Gen4都將採用Ｎ３Ｅ製程，雖然今年台積電在三奈米產能已提升至去年的三倍，但仍呈現供不應求。

鑽石碟與再生晶圓廠中砂（1560）今年累計前四月營收二一．三八億元、年增三．二一％，第一季ＥＰＳ一．七七元。以今年第一季營收組成來看，鑽石碟（ＤＢＵ）受惠台積電先進製程需求穩健，與成熟製程、記憶體客戶需求緩步回升，營收季增二％、年增二一．七％，占營收比重為三二％；測試與再生晶圓（ＳＢＵ）方面，雖然受到工作天數短少影響，但先前報價修正已止穩、產能持續滿載、以及高階產品比重提升，營收季減三．七％、年減九．七％，營收占比為四七％，客戶分布在晶圓代工、記憶體產業；至於砂輪（ＡＢＵ）方面，占營收比重十三％，受到工具機、機械客戶需求小量回升，營收季增六．九、年增八．七％。

隨著今年台積電N3製程產能逐步放量，法人預估台積電N3去年月產能約六萬片，今年在蘋果、聯發科、超微、Nvidia、高通與Intel等客戶相繼力挺之下，月產能將上看十萬片，法人看好中砂與晶圓代工、記憶體廠合作關係相當密切，除了大客戶台積電之外，也打入美光（Micron）、Intel等供應鏈，且持續跟上台積電在先進製程的進展。

據了解，中砂研發的高規格鑽石碟新品，採特殊處理方式，可防止金屬汙染，且研磨效率佳、穩定性高，搭配先前投資的先進化學機械平坦化（ＣＭＰ）設備效益顯現，目前中砂在三奈米市占率約七成，已是市場上最大供應商，法人看好中砂挾帶在三奈米的技術優勢，與二奈米對於化學研磨機械技術的需求大增，中砂後市成長動能看俏。

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