突破製程極限 先進封裝迎新局

台積電先進封裝的營收從一九年三○億美元至今將破百億，獨攬頂級客戶大單的狀況，可一窺半導體鏈之間供需的巧妙變化。

【文／周佳蓉】

國際半導體產業協會（SEMI）八月公布的最新出貨報告，二○二一年七月北美半導體出貨金額為三八．六億美元，月增四．五％，相較於去年同期上升四九．八％，由下半年出貨金額強勁增長的態勢來看，SEMI 預估，今年全球半導體設備市場年成長二六％，封裝設備成長幅度有望超過五○％，當中受惠於５Ｇ和ＨＰＣ高效能運算帶來的封裝測試需求。「５Ｇ、ＡＩ與 AIoT 將改變未來至少三○億人的生活」，引用台積電創辦人張忠謀的概念延伸，全球電子產業主要由行動通訊、高效能運算、汽車電子、物聯網這四塊領域主宰著未來十年的成長動能。

當晶片往七奈米、五奈米的先進製程推進，也對封裝製程的要求越來越高，台積電、三星、英特爾等ＩＣ製造大廠在近年相繼跨入先進封裝技術領域，儘管對於傳統封裝廠而言他們是該領域的新進者，但帶來的影響卻是顯著的，擁有先進製程的台積電，先進封裝已經是項成熟的業務，光電協進會特約顧問柴煥欣分析「在扇出型封裝及３Ｄ封裝技術領先之下，已完整掌握晶片的生產架構，也更容易受到一線客戶如輝達、超微的青睞，為他們代工高階的產品」。

電晶體朝３Ｄ結構發展

過去要將晶片整合在一起，大多使用系統單封裝技術（SiP），意思是將數個功能不同的晶片，直接封裝成一個具有完整功能的積體電路上，它具備設計難度最低、產品良率高最高、製程互不干擾、成本最低的優勢，但隨著 AIoT、智慧型手機、高效能運算等應用發展需求，要使晶片可以堆疊起來體積再縮小，封裝技術開始往立體封裝發展。

目前台積電從十四奈米到五奈米製程甚至到未來的三奈米製程，都是使用鰭式場效電晶體（FinFET）的立體架構，該製程的問世就是因為平面的微縮技術在二五奈米以下遇到瓶頸，為了持續推進摩爾定律，同時改進電力損耗的問題，因此轉採用這種立體架構，但到了三奈米之後，FinFET 架構也將面臨微縮的問題，因此競爭對手之一的三星，決心要趕在台積電前，將最新一代的三奈米製程採用閘極全環電晶體（GAAFET）架構，盼能在商轉進程上超車，該 GAA 技術的晶片架構相比 FinFET，能以更小的體積實現更好的能耗表現，實際可達四五％面積縮減、同時有五○％的能耗提升。然台積電持不同做法，他們認為先繼續以 FinFET 開發三奈米製程，將是對客戶在實用性上最有利的方案，當然 GAAFET 仍是未來發展路線，台積電在這一塊也有布局，甚至可以說技高一籌，專利數占比以三一．四％領先三星的二○．六％。（全文未完）

來源：《先探投資週刊》2159 期

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