【觀點】半導體疆界正在重劃?從Semicon West看兩大產業趨勢
【觀點】半導體疆界正在重劃?從Semicon West看兩大產業趨勢

舊金山會展中心 Semicon West 半導體展會場,本週,全球半導體業、以至電子設計自動化(EDA)以及封測等相關上下游,聚集於此,激盪交流產業的現況與未來。

一年一度的產業盛會,正逢眼前產業景氣好壞未明的混沌時刻,更讓今年的展會成為解讀眼前、思索未來的重要參考。

看近,晶片產業、市場正有波動;望遠,似乎看到如深遠宇宙般璀景觀浮現地平線。

科技產業要能長期發展,必須要有健康的環境,才能落實未來成長。而目前整個半導體業正有幾股大潮流湧現,衝打拍擊整個生態,產業疆界因而融合重整。

在台灣最熟悉的晶圓製造環節,全球正處史無前例的擴展高峰;下游的封測端,正快速積極與晶片製造融合,將左右半導體技術能否成功跨越物理限制的天然疆界挑戰;而在上游的設計端,正積極結盟過去在半導體著墨有限的矽谷雲端科技巨頭,極可能會長期重塑晶片設計、以至整個半導體業的生態。

趨勢一:製造、封測界線逐漸模糊,新需求促進疆界重組

根據美國半導體協會 SIA 的計算,自 2021 年至 2023 年的三年內全球共有 61 座晶圓廠開工興建。加上 2019 年起三年間興建的 65 座晶圓廠,如此的籌資、興建、運營手筆與腳步打破半導體業的歷史紀錄。

產能急速擴充,但當前正逢整體經濟環境動盪,近來消費市場的需求傳出反轉,讓人懷疑產業冬天是否來臨,不過會場內這些習慣看十年、二十年演變的產業觀察者,與聚焦一、兩年起伏的人士結論不同。固然電腦消費者的刷卡熱度冷卻下來,但是建置資料中心、部署人工智慧與機器學習運算環境的產業界需求高漲,IoT 及汽車等新世代的應用也順勢而起,他們知道產業景氣可能於 2023 年在成熟製程市場緊縮,但整體半導體市場量與質長期向上的需求曲線反而更穩固。

這些新起的高效能預算晶片需求,催化半導體製造的疆界重劃,過去晶圓製造與半導體封測之間隔著楚河漢界,而今不管是台積電、三星、英特爾等等領導製造業者都向封測業借火,將異質元件整合能力納入先進晶圓製程的領域。新世代半導體製程的成熟之路,包含製造與封測兩端間的界限模糊,相互融合。

semiconductor
圖/ Infineon

趨勢二:晶片設計結合雲端,提升開發製造彈性

另一股跳出傳統框架卻極度重要的潮流,是半導體上游晶片設計業與雲端相互結合。

以 EDA 工具為基礎營造的晶片開發環境,素來是台積電等代工業者能夠有效服務晶片設計公司客戶的關鍵要素。隨著新世代的晶片益發複雜,設計工具環境的重要性越發彰顯。EDA 工具的關鍵地位,在美中近年的科技戰中充分證明,只要 Synposis、Cadence、西門子等等業者在伺服器端切斷目前已相當受限的工具使用授權,中國的晶片設計以及晶圓製造業者必然嚴重跛足。

近二十年來,EDA 業者的營業額、市值穩步爬升,但相對吸引大眾目光的晶圓製造業者,它們相對低調。而今,它們修改原本的工業用軟體閉鎖模式,結合雲端平台,讓晶片開發、製造更便利、更有彈性。它們與全球領導級的雲端平台合作,自此 EDA 領導廠商的名字開始與微軟、亞馬遜 AWS、Google 等科技巨頭結盟並列。

這樣的結合影響深遠。長遠來看,雲端的應用模式必然會影響整個半導體業的生態,改動業者間的協作方式。而這些網路、雲端巨頭企業,本身不僅是高效能運算晶片最重要的用戶,也各自在開發自用的處理器晶片,現今要在它們營運的雲端平台上進行晶片開發這種高度複雜運算的工作,也反過來會帶動雲端業者能力的進一步升級。

半導體業會如某些業界人士預言在 2030 年成為兆元美金的產業?沒人說得準。美中科技戰會否引發無法預料的黑天鵝事件?中國這個目前半導體最大市場會如何演進,會否衝擊歐美?無人知道,但是前述幾股半導體業的轉型潮流應正孕育長期健康發展的大環境。

傍晚走出 Moscone 會展中心,旁邊來自波士頓的半導體設備廠商最高主管一聽來自台灣,立刻說他為了台積電這個客戶,投下五億美金正在台灣建廠。

看近之餘,別忘了望遠。

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責任編輯:侯品如

關鍵字: #半導體
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兼顧創新與客戶需求,蔡司半導體以微影跟數位雙引擎助半導體客戶成長卓越
兼顧創新與客戶需求,蔡司半導體以微影跟數位雙引擎助半導體客戶成長卓越

在全球半導體產業鏈中,蔡司半導體製造科技(ZEISS Semiconductor Manufacturing Technology, ZEISS SMT)一向低調但卻扮演不可或缺的角色,例如,花費30餘年時間投入研發,與全球最大的晶片微影設備供應商艾司摩爾(ASML)合作推進極紫外光微影(EUV)技術,協助台積電等客戶將電路微縮至奈米甚至埃米級的精細尺度,打造更小、更快、更省電的晶片,靈活應對瞬息萬變的市場需求。

從EUV微影光學系統開始,ZEISS以光罩檢測與驗證、先進封裝與失效分析完善服務

「目前最令人振奮的進展是高數值孔徑EUV(High-NA-EUV)技術。」蔡司半導體技術長暨產品策略負責人Thomas Stammler博士表示,這項技術將幫助晶圓製造商邁向2奈米甚至埃米級製程,更好滿足人工智慧(AI)晶片等高效能應用需求。

蔡司半導體提供的服務不僅止於微影光學領域,隨著製程複雜度提升,蔡司因應客戶需求將產品服務範疇逐步擴展到光罩檢測、製程控制,以及先進封裝與失效分析等跨領域解決方案,協助半導體客戶創新與持續產業變革。

ZEISS SMT
蔡司半導體技術長暨產品策略負責人Thomas Stammler博士分享蔡司半導體的最新產品技術進程。
圖/ ZEISS SMT

例如,蔡司半導體推出光罩檢測與驗證系統–AIMS® EUV–協助晶圓製造廠模擬EUV設備的真實運作條件,判斷光罩上有那些關鍵缺陷,缺陷修復後還可以協助驗證是否有修復成功,確保光罩品質,進而保障良率與降低生產成本。

隨著先進製程逼近物理極限,產業轉向先進封裝尋找新突破:無論是以3DIC進行堆疊、還是以Chiplet進行模組化設計,都讓晶片可以在效能與能耗之間找到新平衡。蔡司看準這波趨勢,不僅提供異質整合相關設備,更將其在醫療影像、顯微鏡等領域累積的技術力,延伸到半導體檢測,讓解決方案更具差異化,也能快速回應市場變化。

化180年經驗為創新基礎,以數位化驅動持續創新

蔡司半導體為什麼能成為艾司摩爾EUV與High-NA-EUV微影設備的光學系統獨家供應商?答案來自近180年的技術底蘊與持續創新的企業文化。

「近180年的累積,讓我們能挑戰極端工藝,例如打造原子級平整度的EUV鏡面。」Thomas Stammler進一步解釋,蔡司半導體不僅傳承傳統光學工藝,也擅於跨域創新,將演算法應用於光學設計、利用AI提升檢測精度,並透過數據串聯製程控制。

事實上,蔡司半導體早在許多年前就將數位化與人工智慧技術融入研發設計、生產製造與產品服務等環節,持續優化核心競爭力。舉例來說,為了讓EUV設備鏡面達到原子等級的平整度,蔡司半導體在設計階段便透過數據分析與人工智慧技術進行模擬、修正與驗證,確保鏡面平整度符合預期;此外,也將人工智慧與數位化科技應用在光罩檢測、修復、量測,確保產品功能有利於客戶發現與修復缺陷、進而提升良率等。

以客戶需求為核心,鏈結供應鏈資源與力量成就共好

「我們的數位化應用不僅是單純的優化產品,而是支持客戶共同研發,解決真正的營運痛點。」Thomas Stammler進一步指出,台灣半導體客戶具備技術領先地位,需要在地團隊與客戶進行定期且密切的互動溝通以確保創新模式與客戶需求一致。「我們有很多前瞻技術測試與驗證都是從台灣開始,這也是我們會持續加碼台灣投資的原因之一。」

台灣蔡司半導體總經理范雅亮面帶微笑地解釋:「台灣在全球半導體產業具關鍵地位,台灣團隊的角色不僅僅是銷售與售服,更參與研發與應用工程,鏈結全球資源,快速回應客戶問題,同時,確保技術解決方案與客戶需求一致。」

ZEISS SMT
台灣蔡司半導體總經理范雅亮表示,蔡司半導體的全球在地組織架構讓團隊成員可以快速回應客戶與市場需求。
圖/ ZEISS SMT

這份承諾,不僅是技術合作,亦體現在人才培育。為了讓在地團隊與德國總部保持同步,蔡司半導體建立跨國人才交流機制:不只是派台灣工程師到德國進行長期訓練,也讓德國專家定期來台灣與團隊共事,形成雙向交流的人才循環。「透過雙向交流模式,台灣工程師能第一時間掌握最新技術脈動,同時把在地客戶需求回饋給德國研發團隊,加速解決方案的落地。」范雅亮如是說道。

為了向台灣半導體產業生態圈傳遞:蔡司半導體全面布局「前段製程到後段封裝」並提供相應產品服務,於SEMICON Taiwan 2025國際半導體展期間,以論壇跟專家座談等多元形式與台灣生態圈互動,以全球資源、在地合作的方式,與台灣半導體產業生態圈一同前行。

展望未來,蔡司半導體不僅會持續投入技術創新,也會從各個面向深化與台灣的連結,協助客戶持續突破極限,邁向卓越成長。

更多資訊歡迎官網了解:蔡司半導體

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