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調研:AI 與先進封裝推動全球晶圓代工市場持續增長
隨著 AI 浪潮推動全球半導體業,晶圓代工正邁入 Foundry 2.0 新時代,由晶圓代工廠、IDM 及封測業者共同構成的高整合供應鏈正逐漸成形。研調機構 Counterpoint 指出,AI 運算與旗艦智慧型手機需求的強勁成長,正在推動先進製程與封裝同步升級,也帶動產業邁向更高獲利的結構。根據 Counterpoint Research 最新報告,3 奈米與 4/5 奈米製程在第三季持續供不應求,主要受 AI 加速器與高階手機帶動;先進封裝需求也保持強勁,CoWoS 與 SoIC 技術成為市場焦點。相對地,中階與成熟製程需求略有放緩,利用率回落至 75%至 80%。晶圓代工業者部分,由台積電持續領跑,2025 年第三季營收達 331 億美元,高於原先預期。同時,台積電也積極擴充 CoWoS-L 產能,預計 2026 年底將達每月 10 萬片晶圓,以支援NVIDIA GPU 及 Google、AWS、Meta 等 AI 加速器需求。至於三星和英特爾則持續推進 Foundry 2.0 策略,但拓展客戶基礎方面仍處於發展階段。目前英特爾 18A 製程已匯入 Panther Lake 平台,並將於 2026 年啟動客戶代工服務,並調整為「以客戶承諾為導向」的產能策略,確保擴產與實際需求緊密連結;三星電子先進製程稼動率持續提升,以 2 奈米晶片出貨成長為主要動能,未來表現將取決於 2 奈米技術穩定性及與特斯拉合作成果,藉此鞏固先進製程佈局。封裝大廠日月光第三季營收估達 50 億美元、年增 9%,主要受惠台積電 CoWoS-S 外溢訂單與 AI、高階移動封裝需求,以及 AI 加速器與智能型手機 SoC 採用 2.5D 與 3D 封裝技術,因而持續成長。Counterpoint Research 資深分析師 William Li 表示,2025 年第三季是全球晶圓代工產業邁向 Foundry 2.0 的重要里程碑。隨著 AI 與高效能運算(HPC)需求持續強勁,先進製程與封裝的發展將深度融合,推動資料中心、消費電子與智能系統的新一波半導體創新浪潮。 (芯聞眼)
華為要對鑽石出手了!
華為這是要把鑽石的價格往死裡砍啊,不出十年,你買鑽石的價格將至少便宜一半!最近,一則名為《一種基於硅和金剛石的三維整合晶片的混合鍵合方法》的專利被公開,什麼是“金剛石”,就是未經打磨的鑽石原石,而這個專利的署名者是華為和哈爾濱工業大學。華為造晶片這都是幾年前的老新聞了,哈工大更是中國工業金字塔的代名詞,雖說是兩尊大神聯手搞出來的項目,兩個風馬牛不相及的名詞怎麼就融在一起,又為什麼會把鑽石的價格打到底?要說清楚這件事,你得先看懂這專利的原理。 首先一塊好的晶片,必須具備更高整合度、更強計算能力和更低功耗,這裡面就涉及到一個要素:熱導率,也就是物質對熱量傳輸的能力。大家可以簡單理解為,熱導率越高,晶片的性能就越好。而目前晶片所使用的材料是矽基半導體,工藝成熟、生產效率高、量產成本低,但缺點是熱導率並不算太理想,而在目前的自然界中,熱導率最高的材料就是金剛石,比矽基高了13倍。所以在華為和哈工大聯手的專利書裡面,就有這麼一句話:本次結合利用的就是金剛石極高的發展潛力,想要為三維整合的矽基器件提供散熱通道以提高器件的可靠性。大白話就是:讓晶片在原有的技術基礎上,擁有更高的熱導率。也就是說以後極有可能出現鑽石晶片,但這又為什麼能把鑽石的價格打下來呢? 去年十月份,美國一家名為Diamond Foundry的公司製造出了世界上第一塊單晶金剛石晶片,直徑100毫米,重100克拉。在接受採訪時,該公司的負責人宣稱,只要把半導體晶片粘合到金剛石晶圓基板上,就能消除限制其性能的散熱瓶頸。這樣一來,晶片的運行速度可以達到額定速度的兩至三倍。Diamond Foundry相信在2033年,鑽石晶片就將問世。你想想,他們2023年就製造出了第一個零部件,卻把成品的問世時間定在了十年後,鑽石晶片的量產難度可想而知吧。 要知道晶片本身需要高精度,以製造一塊7納米晶片為例,就相當於在一塊只有頭髮絲幾萬分之一大小的地基上,蓋一棟幾十層高的樓,想要成為晶片的承載材料,那可不是什麼金剛石都能用,純度、位錯密度、含氮量之類的資料都有極高要求,天然鑽石雜質多,基本就不可能,也就說得用人工鑽石。但就以目前技術製造的人工鑽石,那也只是相較天然鑽石而言是“沒有雜質”。要把它放到晶片這種納米級產物身上,應該怎麼祛除雜質,這又是一個能讓專家教授把頭髮薅禿的難題。就算你把雜質都祛除了,可金剛石作為絕緣體,還必須重新摻雜才能變成半導體。這個摻雜技術現在只能說有了一些進展,但距離成熟還有很長一段路要走。更別提目前人工鑽石的成本價比矽基高了40倍左右,高昂成本和量產,這顯然是兩個矛盾的詞彙。
「鑽石」晶片,真的要來了?
在不遠的將來,「人手一顆鑽石」可能不再是遙不可及的夢想。不過,這顆鑽石不是裝飾品,而是作為每個電子設備心臟——晶片——的零件。2023年,一家名為Diamond Foundry(簡稱DF)的公司創造了世界上首個單晶鑽石晶圓(Diamond Wafer),開啟了一場可能顛覆整個半導體產業的技術革命。按照該公司的規劃,在2023年後,他們計劃在每個晶片後安裝一顆單晶鑽石用於散熱,到2033年以後,推動鑽石材料在半導體行業的應用,如用於製造晶體管或其他半導體元件的基底材料。 鑽石,成為半導體終極材料 自1959年矽晶片誕生以來,半導體產業不斷突破與創新。從矽發展到現在大火大熱的碳化矽(SiC)/氮化鎵(GaN)等寬禁帶半導體材料,再到對氧化鎵的探索,產業界始終在探索具有更優導熱和電絕緣性能的新材料,以應對不斷升級的技術要求。而鑽石晶圓,就目前已經探到的材料而言,可以說是終極的半導體材料了。 眾多周知,整個半導體產業遵循著摩爾定律已經來到了3奈米,蘋果的3奈米晶片已經伴隨iPhone15 Pro和Pro max悄悄到了消費者手中。隨著我們正在朝向2奈米、1奈米甚至是艾米(Angstrom,1埃=十億分之一公尺)等級邁進。依靠現在的矽基材料顯然是有很大難度的,物理極限的問題不斷顯現,熱挑戰也困擾著產業。與現今現有的材料相比,鑽石展現了其多項超群的特性。
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終極元件。