2025-07-17 08:50
台積電在全球晶圓代工的先進製程領域遙遙領先，幾乎沒有對手。（資料照，顏麟宇攝）
在高速運算、人工智慧與車用電子迅速崛起的時代，半導體產業被視為現代工業的根基。無論是智慧手機、伺服器、電動車、物聯網裝置，背後都仰賴數十億個晶片共同運算。而這些晶片從設計、製造到封裝，每個環節都牽動著龐大的產業鏈分工。
在本篇文章當中，我們將從「IC設計」、「晶圓代工」、「先進製程」等核心概念出發，解析整個晶圓製造流程的邏輯，並說明台灣廠商在這條價值鏈中的角色與投資機會，讓讀者在面對台積電、聯電、聯發科等半導體股時，有更清晰的理解。
半導體產業鏈可概略分為3核心環節：
1.IC設計（Design）：負責晶片架構與邏輯設計，類似「建築設計師」
2.晶圓製造（Foundry）：將設計轉為實體晶片，類似「蓋房子的工程隊」
3.封裝測試（OSAT）：負責晶片保護與訊號輸出，確保產品品質與可靠性
這3者之間構成一種「虛實分工」的產業架構。設計與製造在現代多已分離（稱為Fabless / Foundry model），而台積電正是全球最具代表性的晶圓代工廠，支撐著全球數百家無晶圓IC設計公司的量產需求。
IC設計，簡單來說是將「功能需求」轉化為「電路邏輯圖」。以手機為例，一顆SoC（System on Chip）需整合CPU、GPU、AI引擎、相機處理器、網路通訊模組等，設計師必須在效能、功耗與面積之間做出最佳平衡。
設計完成後，透過EDA（電子設計自動化）工具進行模擬、驗證與實體布局，最終產出一組可供流片的設計檔（GDSII），再交給晶圓代工廠進行製造。
由於先進製程涉及極高資本支出與專業技術，因此多數IC設計公司（如聯發科、輝達、高通）並不自建晶圓廠，而是採用「Fabless（無晶圓）模式」，交由台積電、三星、格羅方德等進行晶圓代工。
晶圓製造（Foundry）即是實際將IC設計圖樣「刻印」到矽晶圓上，過程包含數百道光刻、蝕刻、薄膜沉積與離子布植等工序。其難度之高、良率管理之嚴格，堪稱製造業的巔峰技術之一。
在先進製程中，我們常聽到「7奈米、5奈米、3奈米」等用語，這些代表的是製程線寬，愈小代表晶片上單位面積可容納更多電晶體，進而提升效能與降低功耗。
以台積電為例，目前已量產3奈米製程，並計劃於2025年導入2奈米GAAFET架構，持續維持全球晶圓代工的技術領先。台積電的成功，來自於以下幾項關鍵因素：
•專注代工、與客戶共創製程（無自有品牌，專心服務設計客戶）
•不斷擴大資本支出（2024年資本支出達320億美元）
•穩定的製程良率與交期控制
•台灣完整供應鏈支援
一般而言，先進製程指的是7奈米以下製程，主要應用於高階手機晶片、AI加速器、資料中心用處理器等；而成熟製程則包含28奈米以上節點，廣泛用於電源管理IC、驅動IC、微控制器MCU、感測器等。
成熟製程雖技術門檻較低，但應用範圍廣、需求穩定，仍為聯電、世界先進、中芯國際等廠商的重要營收來源。而先進製程雖毛利較高，但研發與折舊壓力大，需要有長期策略與強大客戶支撐。
從投資角度來看：
•若看好AI、高效能運算等高端應用，可關注台積電、三星電子、艾司摩爾（EUV設備供應商）
•若重視穩定現金流與利基應用，可留意聯電、世界先進等成熟製程代工廠
根據市調機構TrendForce統計，2024年全球晶圓代工市占中，台積電超過57%穩居第一，聯電與世界先進合計也超過10%。這代表台灣在全球晶圓製造扮演關鍵角色，是不可取代的供應鏈中樞。
此外，台灣亦擁有眾多上游材料與設備廠商，例如：
•矽晶圓：環球晶、中美矽晶
•光罩與光阻劑：采鈺、旺宏
•檢測設備：精測、帆宣
•化學品與氣體供應：台灣大陽日酸、長興材料
整體而言，台灣從材料、製程、封裝、測試，到下游模組與終端，已建立一條高度垂直整合且密集的「半導體供應鏈聚落」，是投資人布局半導體產業時最重要的觀察標的地區之一。
在半導體投資領域，光靠「聽名牌」是不夠的。理解每家企業在供應鏈中的角色、技術能力、製程強度與客戶結構，才能判斷其營運風險與成長潛力。而從IC設計、晶圓製造到封裝測試的分工邏輯，正是進入這個產業的第一道門檻。
下一篇，我們將深入解析「先進封裝技術」如何承接製程微縮瓶頸，成為AI時代晶片創新的關鍵。敬請持續關注《半導體投資入門》系列！
