從智慧型手機、電動車到雲端運算與智慧家庭裝置，無不仰賴晶片來驅動日常運作，半導體儼然成為現代生活的核心基礎設施，不僅支撐科技發展，更牽動全球經濟與產業結構的重組。晶片的運算效能、能源效率與系統整合能力，直接影響創新科技的實現速度與廣度，使半導體技術的發展成為各國競逐的戰略重點。
隨著AI、高效能運算（HPC）、自駕車與先進穿戴裝置等新興應用快速興起，對晶片性能與製程精度的要求也大幅提升。這股需求浪潮正加速推動先進製程技術的演進，例如2奈米以下製程節點、晶片堆疊（3D IC）與異質整合等創新技術，成為晶圓代工、先進封裝與IC設計公司競逐的焦點。未來具備高階製程與穩定量產能力者，將在全球半導體競爭中掌握主導地位。
AI應用已成為推動半導體市場成長的重要引擎。市場研究機構Gartner預估，全球AI半導體市場占整體半導體市場比重從2023年的9.9%成長至2028年20.5%。2025年AI半導體市場估將占全球半導體市場的15.1%，應用領域以運算用（57.9%）與通訊用（29.0%）為主，其次為車用（7.8%）等。整體而言，AI帶動的高效能運算與通訊需求，已成為推升半導體產業成長的關鍵動能。
半導體製程技術是推動資訊科技進步的核心動力。隨著摩爾定律逐漸逼近物理極限，從7奈米、5奈米邁向3奈米、2奈米節點，意味晶片微縮技術仍持續突破，這背後的關鍵技術之一就是極紫外光（EUV）微影技術，其相較傳統DUV（深紫外光）採用更短波長，可實現更高解析度的線寬圖形，有助進一步縮小晶片關鍵尺寸與提升電晶體密度。
為因應晶片在面積受限下的效能與能耗需求，業界逐步導入新一代電晶體架構，例如環繞閘極（GAA）技術取代FinFET設計，使電晶體控制更精確，進一步降低漏電與功耗。另一重大創新是3D IC堆疊與異質整合技術，透過先進封裝將多顆晶片垂直或橫向整合，不僅突破單一晶片面積限制，也有效提升資料傳輸效率與系統整體效能。
經濟部產業技術司支持工研院研發「面板級封裝高深寬比全濕式完整解決方案」，成功突破量產瓶頸，在材料利用率上較傳統晶圓級封裝大幅提升，有效減少材料浪費並節省成本。該方案亦具國產化潛力，為本土封裝產業開拓新藍海市場提供關鍵支撐。
而台積電（2330）、三星等大廠也加速投入先進節點與封裝技術，鞏固技術領先地位。先進製程與封裝不再僅是單一技術升級，而是支撐AI、高效能運算等應用的關鍵門檻。隨著市場對高效能與低功耗晶片需求快速成長，製程創新將驅動半導體產業升級，成為廠商爭取高階市場與強化競爭力的核心動能。
半導體製程技術創新，正快速改變全球終端電子產品發展格局。特別是在AI、HPC、自駕車、5G通訊與物聯網等新興應用帶動下，對於晶片效能、功耗與整合能力的要求日益嚴苛，驅動先進製程需求大幅攀升。
AI晶片要處理海量資料與複雜模型運算，若無法依賴更先進的製程提升邏輯密度與運算效率，將難以滿足深度學習與推論任務的效能門檻。自駕車所需的感測、決策與通訊功能，對晶片可靠性、低延遲與高整合性要求極高，也使3D堆疊與先進封裝技術成為關鍵解決方案。
此外，穿戴式裝置、智慧醫療與AR／VR應用日趨普及，對於晶片小型化與低功耗設計的依賴也愈發明顯，促使晶圓代工業者持續投入研發，以實現更多異質元件（如光學、感測、記憶體）的整合，進而提升整體使用體驗。
而綠色製程與低碳轉型也已成為產業關鍵競爭力。技術司科技專案支持工研院與業界推動「固態磨料高值循環技術」，透過創新低碳分選製程，自第三類半導體製程廢料中高效回收高純度鑽石粉與奈米等級SiC粉，整體回收率逾九成，且過程無需高溫與強酸鹼，符合綠色製程標準。回收材料可再次應用於高階研磨與特化原料，或加工為高精密工具，展現循環經濟潛力。
未來AI與高階應用市場版圖將持續擴大，唯有製程創新與綠色轉型雙軌並進，方能支撐數位經濟永續發展，鞏固半導體產業的全球競爭優勢。
（本文由工研院產業科技國際策略發展所分析師黃慧修授權轉載）
