眺望2025／臺灣半導體產值今年破5兆
工研院研发之「高效双模态原子层镀膜系统设备」，完全对应先进半导体制程技术在高深宽比、均匀披覆与薄膜成分精准之需求。
【撰文／陈怡如】
随着全球经济复苏与AI人工智慧驱动，半导体市场景气回温。预计2024年，台湾半导体产值将突破新台币5兆元，年增长达22％，超越全球市场平均表现。10月底登场的工研院「眺望2025产业发展趋势研讨会」，专注于未来半导体技术革新与市场布局，深入探讨先进制程技术对产业格局的影响。
全球通膨趋缓、终端市场买气逐步回温，加上AI新兴应用需求攀升，不断引领半导体产业快速成长。根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）预测，2024年全球半导体产值预计将达6,112亿美元，年成长16.0％；2025年更将成长至6,874亿美元，年成长12.5％，反映市场强劲表现。
工研院产业科技国际策略发展所经理范哲豪指出，全球半导体产业的走向也受到各国政策的深远影响，美国晶片法案、欧盟晶片法案，及台湾和日本等产业发展计划，正在重塑全球半导体供应链的生态系。台湾作为全球半导体制造的核心重镇，在政策支持和技术创新下，将继续扮演关键角色。
估计2024年台湾IC产业产值将达新台币5兆3,001亿元，年成长率达22.0％；在AI和高效能运算等应用需求的推动下，2025年台湾半导体产业产值将突破新台币6兆元，预估年成长率为16.5％；若从台湾IC设计业、制造业、封测业等三大次产业来看，2025年均有两位数成长，持续推动台湾IC产业迈向新纪元。
「半导体技术持续进步，先进制程和先进封装技术正在成为推动整个产业创新的核心力量。」范哲豪分析，2奈米以下的制程技术竞争愈演愈烈，而原子层沉积（ALD）等薄膜沉积技术在奈米晶片制造中也扮演重要角色。此外，随着电晶体微缩技术接近瓶颈，异质整合封装技术如扇出型面板级封装（FOPLP）、2.5D封装和3D封装，成为技术突破关键。
2024年台湾IC产业正式突破5兆元关卡，年成长预估达 22.0％，高于全球市场平均水准。（资料来源：工研院 产科国际所，2024/10）
AI推动晶片创新 引领终端新商机
在IC设计方面，全球半导体市场在2025年仍维持高成长趋势，通讯用电子应用领域为半导体核心市场，2024年预估成长2成，2025及2026年成长幅度分别为11.6％和4.5％；但未来在生成式AI带动下，运算用电子晶片成长最为快速，预估2028年运算用电子将成为最大应用领域。
工研院产科国际所产业分析师王宣智指出，「AI应用所引发的晶片需求，依然是主要动力。」AI半导体在2023年的市场规模约537亿美元，预计5年成长4倍，于2028年达1,965亿美元，市场成长动能来自AI推论需求，预计在2028年AI推论市场达1,797亿美元。推理式AI、多模态AI等新应用陆续释出市场应用，强化AI推论硬体需求，新AI运算解决方案仍为持续研发重点。
台湾IC设计业2024年表现也重回成长期，产值达新台币1.28兆元，创历史新高，成长率达16.5％；2025年产值更将持续推升至新台币1.41兆元纪录，年成长10.2％。展望2025年，个人智慧终端的AI能力渗透率将逐步增加，继续带动消费性产品成长，不仅AI PC产品陆续上市，穿戴式装置也是AI应用新市场。
生成式AI技术与晶片创新，推动了AI在多领域的应用与实 现，这些皆有助于IC设计产业的产值提升。（资料来源： 工研院产科国际所，2024/10）
先进制程技术变革 迎接2奈米时代
在IC制造业方面，随着半导体制造技术不断创新，2024年将成为全球与台湾IC制造业的重要转折点。全球IC制造业正面临多项技术变革，各大厂商加速布局先进制程技术，如台积电于A16制程中导入超级电轨技术，并预计于2026年引领市场；三星与Intel则计划在2奈米制程阶段采用相同技术，这三大半导体制造商的技术布局，不仅深刻影响全球晶圆制造市场，也为未来高效能终端应用产品提供更多创新机会，包括智慧型手机、PC和伺服器，将是驱动IC制造业成长的动力。
台湾IC制造业在全球半导体版图中也持续展现技术领先优势，主要受惠于AI及高效能运算需求带动，3奈米、5奈米产出增加。2024年台湾IC制造产值将再创新高，达新台币3.39兆元，年成长27.5％；预估2025年将突破新台币4兆元大关，年成长19.6％。
工研院产科国际所产业分析师黄慧修观察，先进制程将于2025年迈向2奈米节点，高数值孔径极紫外光机台（High-NA EUV）成为进军2奈米以下先进制程的竞争关键；DRAM市场则逐步转向高附加价值的HBM产品，在AI与HPC需求推动下，HBM以高频宽、低延迟的特性成为厂商竞相投入的重点。
先进原子级镀膜技术 推进半导体更奈米化
由于晶片内的最小距离微缩至奈米等级，传统镀膜技术难以满足先进制程需求，原子层沉积（ALD）技术以精确的原子级镀膜能力和卓越的均匀性，成为半导体制程向前推进的关键技术。工研院机械与机电系统研究所资深研究员江柏风以「天时、地利、人和」三大角度，分析ALD发展趋势。
在天时上，奈米晶片技术的快速发展，将薄膜制程需求的镀膜技术推向原子级别。由于一个原子的尺度比奈米小了10倍，这不仅进一步提升了奈米晶片的性能，也为先进制程技术的实现奠定了基础。
在地利上，ALD能够在低温环境下实现高品质镀膜，并在复杂的立体结构表面提供优异的覆盖率，且具备精准控制薄膜厚度的能力，已成为现代半导体制程不可或缺的核心技术。目前ALD应用已跨越多个领域，成功实现先进半导体晶片的制程需求。
在人和上，国际领先的半导体设备制造商积极投入ALD技术与设备开发，以满足IC制造客户日益微小化的需求，并持续进行设备优化。同时，工研院凭借多年自主研发经验，成功开发出全球首创的高效双模态原子层镀膜系统设备。该设备针对先进半导体制程中的高深宽比、均匀披覆性以及薄膜成分精准控制需求，提供了技术与设备的完整解决方案。随着越来越多企业陆续投入ALD技术与设备的研发，以及ALD应用范畴的持续扩大，预期ALD设备市场在未来将保持两位数的高速成长趋势。
美日欧政策引导 形塑区域布局变革
地缘政治下，半导体供应链韧性成为全球关注焦点，各国为提升自身半导体产业竞争力，积极推出相关政策，鼓励半导体在地制造、强化研发能量，而这推进国际半导体大厂积极进行全球布局。
亚洲虽然作为主要半导体制造基地的地位难被取代，但各国晶片法案短期内对区域半导体布局仍具关键影响力。工研院产科国际所产业分析师李佳蓁分析，细看美、日、欧的晶片法案与半导体政策补助，主要针对当地企业以及为当地客户提供重要服务的公司，「短期内，这些法案在推动在地产能建置方面成效显著，但长期来看，仍须面对营运与成本挑战和客户需求变化，因此后续效果仍有待观察。」
李佳蓁建议，面对国际上的竞争压力，台湾应进一步巩固技术领先地位，并在现有优势基础下强化供应链各环节；同时需深化与美、日、欧等国的战略合作，除响应在地制造政策外，关注当地市场需求、杠杆丰富的产业资源、巩固客户关系等，都是确保台湾半导体持续保有竞争力的关键。