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半導體異質整合商機大 電動車狂飆已成全民運動

2020-12-04 16:53非凡商業周刊 文/連乾文
半導體
  • 台積電
  • 晶圓代工
  • 美元
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台股示意圖。報系資料照
台股示意圖。報系資料照

半導體產業未來不再是用製程微縮去創造價值,而是將晶圓代工、IC設計、IC製造、IC封測、光罩等異質整合擴大商機;台積電下一波成長動能在哪?又有哪些概念股值得布局?

台積電(2330)股價已攻上500元,還會再漲嗎?市場空方不斷質疑奈米的微縮製程技術估在2025年2奈米製程(2nm)就已到物理極限,那麼未來台積電下一波成長動能是在哪裡呢?一般通常均會回答是熱門的AI、大數據、區塊鏈等先進科技應用需求,不過達成這些運算只要10nm、16nm的高運算晶片即可完成,這等於由較先進的5nm、3nm退回10nm、16nm等級需求,3nm晶片可賣15500美元,16nm晶片只能賣5612美元,若是這樣發展,晶片價格將下降,反而會降低台積電的營益率。

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在2019年9月的半導體會議時提出半導體未來不再是用製程微縮去創造價值,而是以半導體的異質整合把價值放大,業者預測半導體產值可由2019年的4121億美元增至2030年的1兆美元,異質整合使半導體再成漲倍產業。異質整合是晶圓代工的主要業務範疇,台積電晶圓代工市占率53%將受惠最大,可為台積電帶來無限想像商機,此概念一提出,當時使台積電股價迅速突破300元,波段漲勢攻上500元以上。

半導體各項技術密集結合

半導體異質整合是將不同的半導體材料,或不同奈米製程晶片共同整合為單晶片,若不能整合單晶片,就整合成同一奈米系統。過去半導體的發展一直往單晶片SOC發展,這樣消費型電子產品才能做得更輕薄、功能更強大,如邏輯IC就是把網通晶片、繪圖晶片、晶片組等整合到CPU內成單晶片,但如記憶體晶片DRAM、NAND Flash等因製程不同,CPU也許是5nm,DRAM也許是16nm,且記憶體是多層排列就不易整合,將這些不同製程的晶片整合成單晶片或整合成同一奈米系統就稱之為異質整合;或者邏輯IC是以矽為介質,但射頻多以砷化鎵為介質,這種不同半導體材料整合在一起,也是異質整合;或者半導體晶片與鏡頭、感測器、微機電(羅盤)等不同材質產品整合在一起,也是異質整合。

愛普晶圓級堆疊技術助攻

第4矽世代(Si 4.0)就是異質整合,是將邏輯IC、記憶體、繪圖處理器等不同3D晶片,再包括鏡頭感測器、微機電、生物辨識感測、射頻元件等,將不同半導體材料、不同奈米製程晶片共同整合為單晶片,若是不能整合單晶片時,就整合成同一奈米系統,當然這將是更複雜、更困難的浩大工程。

異質整合是結合晶圓代工、IC設計、IC製造、IC封測、光罩等半導體技術在一起,而不像過去分工明顯,台積電需要有封測能力,這將會跟日月光投控(3711)競爭,異質整合使光罩分量加重,可能會有更多委外訂單給台灣光罩廠商,必須培養IC設計人才,這就會跟聯發科(2454)等廠商跨行合作或更加競爭,或向記憶體廠商買專利技術,也就是異質整合讓半導體各項技術需更密集結合在一起。

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非凡商業周刊

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