2025-08-08 08:40
半導體埃米時代的戰爭，台積電依然占有一定優勢。（資料照，柯承惠攝）
隨著對於晶片運算效率的要求，加上技術不斷推進，目前全球半導體製程節點正由2奈米（20Å）向著更細微的1.6奈米、1.4奈米演進，意味著「埃米時代」（Angstrom Era）即將來臨，在此之時，也意味晶圓代工技術進入極限製造挑戰。台積電（TSMC）、英特爾（Intel）、三星（Samsung）半導體三巨頭早就為此展開新一輪資本與技術的全面競賽，從先進製程良率、產能佈局、先進封裝、地緣政治到全球供應鏈掌控，各自擬定截然不同的應對策略。
台積電持續穩守龍頭，啟動台美日德4地先進製程部署，力拚2025年率先量產2奈米；英特爾則加速IDM 2.0戰略，企圖靠18A製程與Foveros封裝翻身；三星雖擁3奈米GAA首發紀錄，卻深受良率與市場滲透挑戰壓力。本文將深入解析三強的策略進展與瓶頸，掌握埃米時代的產業戰局關鍵節奏。
在晶圓製程推進至2奈米以下的全球競賽中，台積電（TSMC）被普遍視為最有可能率先跨入「埃米時代」的晶片製造商。其在技術成熟度、量產時程、全球客戶信任度等層面均領先競爭對手，目前已明確宣示將於2025年下半年量產2奈米製程（對應20埃米），並同步推進下一階段A16節點與Super Power Rail（SPR）等創新設計架構，穩固其技術領導地位。
在產能布局方面，台積電採取「台灣為本、全球布局」的雙軌策略。台灣仍是最關鍵的先進製程基地，N2、1.6奈米、1.4奈米等節點皆由新竹與台中科學園區的先進廠主導，預計2025年台灣產能將占全球約8成，即使2030年後略降至6成，仍將是全球核心供應樞紐。海外方面，則積極擴建四地據點：美國亞利桑那Fab 21廠將分3階段導入N5/N4、N3與N2製程；日本熊本Fab 23二期主攻車用與先進製程；德國德勒斯登Fab 24則著眼歐洲汽車市場，並預備中長期導入先進節點。
同時，台積電也大舉強化先進封裝布局，以支撐AI、高效運算（HPC）與Chiplet等新型晶片架構的需求。旗下CoWoS封裝產能預計2025年底將達每月7萬至7.5萬片，2026年目標拉高至9.5萬片/月，為目前全球最具規模的先進封裝生產平台之一。此舉不僅補強晶片後段製程能力，更能提升整體晶片效能與能耗表現，成為埃米級晶片的關鍵配套技術。
然而，儘管技術與產能進展順利，台積電在全球擴廠過程中亦面臨諸多挑戰。美國與歐洲建廠過程不僅成本遠高於亞洲，還需面對當地法規、供應鏈成熟度、文化差異與高階工程人才短缺等問題，對產能規模與時程形成壓力。此外，全球極紫外光（EUV）與新一代High NA EUV設備供應仍受限，也成為台積電推進埃米製程的潛在風險。
整體而言，台積電目前在技術、封裝與產能規劃上保持領先，但其能否如期量產並穩定良率，仍將受到地緣、設備與人才等結構性變數牽動，影響其在埃米時代的競爭續航力。
英特爾（Intel）在先進製程競賽中一度落後，但隨著新任執行長陳立武於2025年接任後，戰略也出現明顯調整。陳立武具備半導體、系統應用與亞洲市場豐富經驗，曾任職於微軟、思科、英飛凌與英特爾亞太地區高層。他上任後明確主張：英特爾要重返晶圓製造競爭前線，必須從製程技術、先進封裝到客戶信任全面重建，不僅是技術競賽，更是商業模式與文化的重塑。
目前英特爾押注於18A製程（約合1.8奈米）作為其進入埃米時代的技術跳板，預計2025年進入試產。該節點將首度整合自研的RibbonFET（GAA環繞閘極電晶體）與PowerVia（背面供電）兩項關鍵技術，以提升晶片運算效能與降低能耗。但根據業界評估，其初期良率僅約50%，明顯落後於台積電N3或N2超過90%的成熟水平，需待至2027年才能接近大規模量產標準。
面對內外挑戰，陳立武啟動一系列改革：其一，強化代工部門（Intel Foundry Services, IFS）組織與銷售能力，並推出「開放式製造協議」，鼓勵AI/HPC晶片客戶共創設計；其二，加速推動先進封裝投資，特別是在馬來西亞、愛爾蘭等地設立3D封裝基地，提升對AI晶片的整合交付能力；其三，重整內部製程驗證流程，要求每一節點須達到商業化標準前不得進入量產。
儘管策略明確，但執行面挑戰依舊巨大。除了技術良率不穩，英特爾仍須面對客戶對其代工信任不足、全球供應鏈分段複雜、以及歐洲與美國設廠時程延誤等難題。更重要的是，陳立武也必須化解內部保守文化與歷史包袱，促成技術團隊與業務端對製造競爭的新共識。
整體而言，陳立武領軍下的英特爾已明確展現企圖心與方向感，並藉由18A製程與先進封裝雙軌並進，重返全球先進製程戰場。然而，這場翻身仗不會短期見效，能否贏得AI時代客戶信賴、真正重建製造實力，仍需經歷數年的驗證與市場洗禮。
作為全球唯一同時具備記憶體、邏輯晶片與代工能力的全方位半導體廠商，三星電子（Samsung Electronics）在2奈米以下的先進製程競賽中也不容忽視。早在2022年，三星便搶先宣布量產全球首款3奈米GAA（Gate-All-Around）晶片，技術上領先台積電一步，率先邁入GAA架構時代。然而，從市場實際接單與規模化量產表現來看，三星卻面臨關鍵瓶頸──良率偏低、產能利用不穩、代工客戶信心不足，使其技術領先未能轉化為市場優勢。
目前三星正積極推動2奈米製程（SF2），預計於2025年在韓國華城S3廠量產，並同步啟動更先進的1.4奈米（SF1.4）製程開發，預計將於2027年前後導入平澤P2（S5）廠投產，展現其對埃米製程持續投入的企圖心。與此同時，三星亦致力於開發高密度、高效能的AI專用晶片與車用晶片，並積極爭取包括特斯拉在內的大型系統廠客戶簽署長期代工合約，以穩定其高階產線的投片動能。
在先進封裝領域，三星近年也強化3D封裝、H-Cube、I-Cube、X-Cube等多元化後段解決方案，以因應高效能運算與小晶片模組（Chiplet）趨勢，企圖在台積電強勢主導的CoWoS封裝技術之外，打造自身差異化的競爭優勢。不過，業界普遍認為，三星在封裝設備投資與量產技術驗證方面，與台積電仍存在差距，尚需時間追趕。
最大的結構性挑戰在於良率與市場信任。儘管GAA技術先發，三星在3奈米製程階段的實際良率表現仍遠低於預期，導致其量產規模與代工信任度難以提升，部分潛在大客戶選擇轉向台積電或等待英特爾18A的市場化結果。此外，三星在北美與歐洲的市場滲透率相對較低，與當地主流系統廠如高通、超微（AMD）、輝達（NVIDIA）等客戶合作關係不若台積電緊密，加上在政治敏感度與透明溝通上相對保守，進一步限制其國際拓展的廣度與深度。
儘管如此，三星憑藉集團龐大的資源與垂直整合優勢，仍有機會在AI、車用與5G等特定領域實現逆轉突圍。若能在2奈米製程階段突破良率瓶頸，並與全球戰略客戶建立穩定代工合作關係，三星將有望重返先進製程競賽的核心戰場。
雖然台積電、英特爾與三星在先進製程技術上各自擁有不同的進展節奏與戰略佈局，但當晶圓製程推進至2奈米以下的「埃米時代」，所有玩家都面臨相同且日益嚴峻的挑戰。這不僅是一場技術與資本的角力，更是一場涵蓋供應鏈、設備、人力、地緣政治與政策補貼的「總體戰」。
首先是設備供應瓶頸問題。推進埃米製程所需的核心設備──極紫外光微影（EUV）與高數值孔徑EUV（High NA EUV）──目前全球僅荷蘭ASML一家公司具備完整供應能力。根據ASML規劃，高NA EUV系統每年交貨量有限，且單機售價高達3到4億美元，交期長、安裝技術門檻高，導致三大晶圓廠即便有資金，也未必能在預期時程內取得足夠設備啟動量產，形成全產業共同的技術瓶頸。
其次是成本結構與資本支出壓力持續攀升。在埃米製程下，單座先進晶圓廠建廠成本普遍突破200億美元大關，若再加上先進封裝、生產自動化、供應鏈在地化等需求，總體資本支出動輒達數百億美元。即使是如台積電這樣的高現金流企業，對於投資回報（ROI）也需高度審慎。英特爾與三星更需仰賴政府補貼與戰略合作夥伴來分擔財務壓力，否則將無法撐起長期製程演進與產能擴張所需資源。
第三項重大挑戰來自「高階半導體人才荒」。隨著先進製程跨足全球多地建廠，各國廠商無不面臨工程師短缺、技術轉移困難與人才外流問題。台積電在亞利桑那廠即曾多次遭遇美方工程師訓練進度不如預期、製程文件無法在地轉化、當地文化與工作倫理差異等問題。英特爾與三星也同樣深受人才競爭激烈所苦，無論是EUV專業工程師、製程整合開發、先進封裝模組設計等職位，皆呈現全球爭搶態勢，薪資成本與培訓負擔同步提高。
最後則是地緣政治與政策補貼不確定性。各國政府雖積極祭出「晶片法案」、補貼政策與產業優惠來吸引設廠，但實際執行效率、預算分配透明度與政策連續性常出現落差。例如美國的CHIPS法案審核進度緩慢、配套稅務與勞工法規繁複；歐盟雖強調半導體自主，但區內資金分配與執行力相對分散。這些因素使得晶圓廠海外投資雖有誘因，卻也伴隨高度經營風險與回報不確定性。
總體而言，進入埃米時代的技術躍升絕非單點突破所能完成，三大巨頭皆需在設備協調、資本耐力、人才動員與政策環境四大戰場同步作戰。誰能最有效整合這四大關鍵資源，誰就有機會在未來3到5年內掌握2奈米以下製程的產業話語權。
隨著晶圓製程正式邁入2奈米以下的埃米時代，全球半導體產業的競爭邏輯也出現根本轉變。過去晶圓代工廠比的是誰能更快實現技術節點的突破，但如今，「製程技術＋封裝整合＋供應鏈完整度」才是影響客戶採用決策的三大關鍵要素。換言之，埃米技術不只是晶圓製程的演進，更是一場從技術生態系到產業鏈協同的綜合競賽。
首先，高效能運算（HPC）與生成式AI時代的來臨，對晶片效能與能耗比提出前所未有的要求。像是輝達的GPU、Google的TPU、亞馬遜的Inferentia等晶片，對於單位面積下的運算密度、頻寬與散熱能力提出極高標準。而這樣的設計趨勢，往往仰賴HBM（高頻寬記憶體）堆疊、Chiplet模組化架構與先進封裝技術（如CoWoS、Foveros、X-Cube）才能實現。因此，埃米製程的落地，絕非單靠「製程縮微」就能滿足市場需求，而必須與封裝創新同步推進，才能真正轉化為產品優勢。
其次，供應鏈完整性成為實現埃米製程大規模量產的必要條件。先進封裝不只需要高解析度的曝光設備，還需同步整合載板（ABF）、鍍膜化學品、銲錫微球、晶片疊合材料、測試設備等上下游夥伴的即時供應與技術協作。以台積電為例，其能快速擴充CoWoS產能、串聯日月光、欣興等載板與封裝設備廠商，就是其維持領先的關鍵原因。反觀英特爾與三星在這方面則仍處於建立在地供應鏈的過渡階段，需仰賴更多時間與資源整合。
再者，大客戶選擇代工廠時，考量早已超越技術本身，而是整體產品開發的「端到端支援能力」。例如，AI晶片設計商除了看晶圓製程先進程度，更關心先進封裝時程是否配合、整合後散熱與功耗是否符合規範、良率是否穩定、量產能否如期。能夠提供「設計協同 + 封裝整合 + 全球出貨」一條龍解決方案的代工廠，才具備長期競爭力。
總結來說，埃米製程是全球晶圓技術競賽的里程碑，但真正能主導未來半導體版圖者，不只是掌握2奈米以下製程技術的玩家，而是能整合製程、封裝與供應鏈三大能力，並與客戶建立長期協作模式的產業領導者。2025年將是這場戰役的起點，而2027年，則可能是全球半導體勢力版圖重新洗牌的關鍵轉折點。
