矽砂到晶片- AI世代的ㄅㄆㄇ
閱讀時間約 3 分鐘
█什麼是矽砂 ( Silica Sand ？)
矽砂(二氧化矽砂 SiO₂)， 也稱為石英砂，白砂或工業砂。矽砂必須包含
至少95％的SiO₂和少於0.6％的氧化鐵。如果沙子不符合此標準，
它將被稱為通常的“常規”沙子。
矽砂==>經300多個步驟,純化成矽(矽棒), 矽純度須達99.9999％
==>切片成矽晶圓
==>半導體工廠製成 CPU DRAM GPU MPU SoC ……
█半導體製程
半導體製程可大致分成六個步驟：
1.晶圓在熔爐中加熱到高溫，當矽與氧反應時產生二氧化矽層
2.施加一層光刻膠，在真空中旋轉晶圓，以確保覆蓋均勻，然後烘烤乾燥
3.通過晶圓上的每個晶片或晶片簇一次，使晶片通過照相掩模或膠片
暴露於紫外光。使用稱為“步進器(stepper)”的機器在每次曝光之間移動晶片
4.施加鹼性溶液，溶解暴露在紫外線下的光刻膠。
5.氫氟酸用於溶解已洗掉光致抗蝕劑的氧化層部分
6.施加溶劑以去除殘留的光刻膠，從而留下電路圖案化的氧化層
●製程中使用的各種氣體
█ IC 製程的核心設備 : ASML 光刻機
【TIPS】ASML在台四大夥伴帆宣(6196)、公准精密(3178)、信邦(3023)、大銀(4576)
█何謂半導體奈米級(尺寸)
以 MOS 元件為例,奈米指的是閘極 (Gate)的厚度尺寸
█半導體晶片業的三大營運模式 (Business Model)
● IDM（Integrated Device Manufacture）模式
集晶片設計、晶片製造、晶片封裝和測試等多個產業鏈環節於一身；
早期多數集成電路企業採用的模式；目前僅有極少數企業能夠維持。
優勢：設計、製造等環節協同優化，有助於充分發掘技術潛力；
能有條件率先實驗並推行新的半導體技術（如FinFET）。
劣勢：公司規模龐大，管理成本較高；運營費用較高，資本回報率偏低。
此類企業：三星、德州儀器（TI）。
●Fabless（無工廠晶片供應商）模式
只負責晶片的電路設計與銷售；將生產、測試、封裝等環節外包。
優勢：資產較輕，初始投資規模小，創業難度相對較小；
企業運行費用較低，轉型相對靈活。
劣勢：與IDM相比無法與工藝協同優化，因此難以完成指標嚴苛的設計；
與Foundry相比需要承擔各種市場風險，一旦失誤可能萬劫不復。
此類企業：海思、聯發科（MTK）、博通（Broadcom）。
●Foundry（代工廠）模式
只負責製造、封裝或測試的其中一個環節；不負責晶片設計；
可以同時為多家設計公司提供服務，但受制於公司間的競爭關係。
優勢：不承擔由於市場調研不准、產品設計缺陷等決策風險。
劣勢：投資規模較大，維持生產線正常運作費用較高；需要持續投入維持工藝水平，
一旦落後追趕難度較大。
此類企業：TSMC、UMC、Global Foundry。
【TIPS】半導體產業鏈
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