眺望2025／臺灣半導體產值今年破5兆
工研院研發之「高效雙模態原子層鍍膜系統設備」，完全對應先進半導體制程技術在高深寬比、均勻披覆與薄膜成分精準之需求。
【撰文／陳怡如】
隨着全球經濟復甦與AI人工智慧驅動，半導體市場景氣回溫。預計2024年，臺灣半導體產值將突破新臺幣5兆元，年增長達22％，超越全球市場平均表現。10月底登場的工研院「眺望2025產業發展趨勢研討會」，專注於未來半導體技術革新與市場佈局，深入探討先進製程技術對產業格局的影響。
全球通膨趨緩、終端市場買氣逐步回溫，加上AI新興應用需求攀升，不斷引領半導體產業快速成長。根據世界半導體貿易統計協會（WSTS）預測，2024年全球半導體產值預計將達6,112億美元，年成長16.0％；2025年更將成長至6,874億美元，年成長12.5％，反映市場強勁表現。
工研院產業科技國際策略發展所經理範哲豪指出，全球半導體產業的走向也受到各國政策的深遠影響，美國晶片法案、歐盟晶片法案，及臺灣和日本等產業發展計劃，正在重塑全球半導體供應鏈的生態系。臺灣作爲全球半導體制造的核心重鎮，在政策支持和技術創新下，將繼續扮演關鍵角色。
估計2024年臺灣IC產業產值將達新臺幣5兆3,001億元，年成長率達22.0％；在AI和高效能運算等應用需求的推動下，2025年臺灣半導體產業產值將突破新臺幣6兆元，預估年成長率爲16.5％；若從臺灣IC設計業、製造業、封測業等三大次產業來看，2025年均有兩位數成長，持續推動臺灣IC產業邁向新紀元。
「半導體技術持續進步，先進製程和先進封裝技術正在成爲推動整個產業創新的核心力量。」範哲豪分析，2奈米以下的製程技術競爭愈演愈烈，而原子層沉積（ALD）等薄膜沉積技術在奈米晶片製造中也扮演重要角色。此外，隨着電晶體微縮技術接近瓶頸，異質整合封裝技術如扇出型面板級封裝（FOPLP）、2.5D封裝和3D封裝，成爲技術突破關鍵。
2024年臺灣IC產業正式突破5兆元關卡，年成長預估達 22.0％，高於全球市場平均水準。（資料來源：工研院 產科國際所，2024/10）
AI推動晶片創新 引領終端新商機
在IC設計方面，全球半導體市場在2025年仍維持高成長趨勢，通訊用電子應用領域爲半導體核心市場，2024年預估成長2成，2025及2026年成長幅度分別爲11.6％和4.5％；但未來在生成式AI帶動下，運算用電子晶片成長最爲快速，預估2028年運算用電子將成爲最大應用領域。
工研院產科國際所產業分析師王宣智指出，「AI應用所引發的晶片需求，依然是主要動力。」AI半導體在2023年的市場規模約537億美元，預計5年成長4倍，於2028年達1,965億美元，市場成長動能來自AI推論需求，預計在2028年AI推論市場達1,797億美元。推理式AI、多模態AI等新應用陸續釋出市場應用，強化AI推論硬體需求，新AI運算解決方案仍爲持續研發重點。
臺灣IC設計業2024年表現也重回成長期，產值達新臺幣1.28兆元，創歷史新高，成長率達16.5％；2025年產值更將持續推升至新臺幣1.41兆元紀錄，年成長10.2％。展望2025年，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成長，不僅AI PC產品陸續上市，穿戴式裝置也是AI應用新市場。
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，這些皆有助於IC設計產業的產值提升。（資料來源： 工研院產科國際所，2024/10）
先進製程技術變革 迎接2奈米時代
在IC製造業方面，隨着半導體制造技術不斷創新，2024年將成爲全球與臺灣IC製造業的重要轉折點。全球IC製造業正面臨多項技術變革，各大廠商加速佈局先進製程技術，如臺積電於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則計劃在2奈米制程階段採用相同技術，這三大半導體制造商的技術佈局，不僅深刻影響全球晶圓製造市場，也爲未來高效能終端應用產品提供更多創新機會，包括智慧型手機、PC和伺服器，將是驅動IC製造業成長的動力。
臺灣IC製造業在全球半導體版圖中也持續展現技術領先優勢，主要受惠於AI及高效能運算需求帶動，3奈米、5奈米產出增加。2024年臺灣IC製造產值將再創新高，達新臺幣3.39兆元，年成長27.5％；預估2025年將突破新臺幣4兆元大關，年成長19.6％。
工研院產科國際所產業分析師黃慧修觀察，先進製程將於2025年邁向2奈米節點，高數值孔徑極紫外光機臺（High-NA EUV）成爲進軍2奈米以下先進製程的競爭關鍵；DRAM市場則逐步轉向高附加價值的HBM產品，在AI與HPC需求推動下，HBM以高頻寬、低延遲的特性成爲廠商競相投入的重點。
先進原子級鍍膜技術 推進半導體更奈米化
由於晶片內的最小距離微縮至奈米等級，傳統鍍膜技術難以滿足先進製程需求，原子層沉積（ALD）技術以精確的原子級鍍膜能力和卓越的均勻性，成爲半導體制程向前推進的關鍵技術。工研院機械與機電系統研究所資深研究員江柏風以「天時、地利、人和」三大角度，分析ALD發展趨勢。
在天時上，奈米晶片技術的快速發展，將薄膜製程需求的鍍膜技術推向原子級別。由於一個原子的尺度比奈米小了10倍，這不僅進一步提升了奈米晶片的性能，也爲先進製程技術的實現奠定了基礎。
在地利上，ALD能夠在低溫環境下實現高品質鍍膜，並在複雜的立體結構表面提供優異的覆蓋率，且具備精準控制薄膜厚度的能力，已成爲現代半導體制程不可或缺的核心技術。目前ALD應用已跨越多個領域，成功實現先進半導體晶片的製程需求。
在人和上，國際領先的半導體設備製造商積極投入ALD技術與設備開發，以滿足IC製造客戶日益微小化的需求，並持續進行設備優化。同時，工研院憑藉多年自主研發經驗，成功開發出全球首創的高效雙模態原子層鍍膜系統設備。該設備針對先進半導體制程中的高深寬比、均勻披覆性以及薄膜成分精準控制需求，提供了技術與設備的完整解決方案。隨着越來越多企業陸續投入ALD技術與設備的研發，以及ALD應用範疇的持續擴大，預期ALD設備市場在未來將保持兩位數的高速成長趨勢。
美日歐政策引導 形塑區域佈局變革
地緣政治下，半導體供應鏈韌性成爲全球關注焦點，各國爲提升自身半導體產業競爭力，積極推出相關政策，鼓勵半導體在地製造、強化研發能量，而這推進國際半導體大廠積極進行全球佈局。
亞洲雖然作爲主要半導體制造基地的地位難被取代，但各國晶片法案短期內對區域半導體佈局仍具關鍵影響力。工研院產科國際所產業分析師李佳蓁分析，細看美、日、歐的晶片法案與半導體政策補助，主要針對當地企業以及爲當地客戶提供重要服務的公司，「短期內，這些法案在推動在地產能建置方面成效顯著，但長期來看，仍須面對營運與成本挑戰和客戶需求變化，因此後續效果仍有待觀察。」
李佳蓁建議，面對國際上的競爭壓力，臺灣應進一步鞏固技術領先地位，並在現有優勢基礎下強化供應鏈各環節；同時需深化與美、日、歐等國的戰略合作，除響應在地製造政策外，關注當地市場需求、槓桿豐富的產業資源、鞏固客戶關係等，都是確保臺灣半導體持續保有競爭力的關鍵。