先進製程搭配先進封裝 引領新世代高效能晶片

SEMICON Taiwan 2025半導體先進製程科技論壇圓滿落幕。DIGITIMES攝

AI正在重塑全球各行各業，持續推動自動化、機器學習和決策流程的進步，帶動市場對運算能力、可擴展性和能源效率的更高要求，已滿足雲端資料中心到邊緣運算等各種應用，驅動半導體產業積極發展先進製程技術。

根據國際半導體產業協會（SEMI）公布「300mm Fab Outlook（300mm晶圓廠展望報告）」報告中指出，隨著生成式AI應用範圍持續擴大，晶片製造大廠積極擴大先進製程產能（7奈米及以下），預估將從2024年每月85萬片攀升至2028年每月140萬片，年複合成長率將達到14%，短短4年間成長超過六成。

身為全球先進晶片製造龍頭的台積電，為延續摩爾定律持續投入先進製造技術，如A14製程技術正是該公司下一世代先進邏輯製程技術，透過尺寸微縮實現全製程節點的效能、功耗及面積的進步。除此之外，A14製程技術亦有望透過增進裝置端AI技術來強化智慧型手機功能，預定2028年將正式量產。

台積電處長陳健博士指出，A14製程與N2製程相比，在相同功耗下可提升達15%速度；或在相同速度下降低達30%的功率，同時邏輯密度增加超過20%。

此外，結合台積電在奈米電晶體方面的設計技術、優化經驗，進一步將TSMC NanoFlex架構發展為NanoFlexPro，實現更好的效能、能源效率和設計靈活性，滿足不同IC設計公司的研發需求。

在投入先進製程之外，台積電也積極布局先進封裝技術研發，並推出3DFabric解決方案。這項技術將多項3D矽堆疊與先進封裝技術整合，成為一套全面性的系統級封裝平台，能與先進製程形成互補，協助客戶展現創新能力。

3DFabric 涵蓋CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）、InFO（Integrated Fan-Out）、TSMC-SoIC（System on Integrated Chips）等三大技術，透過同質與異質晶片的整合，可滿足不同應用情境對高效能、運算密度、能源效率、低延遲及系統整合度等多方面的需求。

為滿足AI應用對高效能晶片的強烈需求，台積電正積極開發新一代CoWoS技術研發，便能將GPU晶片與高頻寬記憶體（HBM）整合，預計2027年推出9.5倍光罩尺寸的CoWoS，可封裝12個以上HBM晶片。至於下一代系統級晶圓（System-on-Wafer；SoW）封裝技術，也同樣預定於2027年量產。