圖片節自:博客來
作者：李洵穎, 柴煥欣
出版社：財經傳訊
出版日期：2024/12/12
半導體這個名詞近幾年頻繁出現在新聞上，台灣也因此在國際間享譽盛名，到底什麼是半導體？「半導體是一種電導率在絕緣體至導體間的物質或材料。」以矽為主的半導體材料是透過溫度控制或植入雜質等途徑改變電性，使導電可以控制。
半導體可以分為四大元件：
1.離散元件：包括電阻、電容、電感
2..光電元件：包括液晶面板、太陽能板、LED、OLED等
3.感測元件：數位相機內的影像感測器獲能夠感測溫度、高度、亮度、氣壓、紅外線的微機電
4.積體電路(IC)：記憶體、微元件、邏輯IC、類比IC
整個半導體產業鏈又能區分上游IC設計業、中游晶圓代工業、下游封裝測試業。台灣具有完整的上中下游產業鏈，因而在國際上有極大的競爭力。
類比IC處理連續性類比訊號，通常是光、熱、壓力、溫度、聲音等自然現象。
數位IC主要處理0與1的非連續訊號，如中央處理器、微控制器、繪圖處理器等。
晶圓代工
第一步驟是透過熱氧化法或化學氣相沉積法在晶圓上方構成一層薄膜，第二步驟採用圖上光阻劑，第三步用紫外光透過光罩將電路圖案印在晶圓上，第四步用顯影劑沖洗晶圓，將被光罩到的光阻劑部分溶解就會出現，第五步將晶圓浸泡入特殊化學溶劑，洗掉沒有被光阻劑覆蓋到的薄膜部分，再用另一種化學溶劑將光阻劑移除，晶圓表面上僅留下已構成電路圖案的薄膜。
聯電於2017、2018年宣布停止先進製程的投資與研發，停留在14/12奈米，造成全球市佔率節節敗退。且錯失了AI及智慧型手機的龐大商機。
隨著製成持續縮小，電晶體結構也從半導體場效電晶體演進至鰭型場效電晶體再到全環閘型電晶體(這部份書中沒有解釋太多，我也看不太懂)，而2奈米以下的製程，電源線與信號線距離太近，電源線所產生的磁場會影響信號線的訊號，因此晶背供電技術就此誕生，信號線佈在晶圓正面，電源線佈在晶圓後面，解決信號干擾問題也能提高供電效能。
台積電能長年穩居全球晶圓代工龍頭地位，張忠謀認為有三大有形優勢：製程技術領先、產能優勢、為客戶提供最佳解決方案優勢，另外還有一個隱形優勢，就是台積電不與客戶競爭，它是一間純代工廠，相較於三星、英特爾各自都有屬於自己的IC晶片設計品牌與產品，各IC設計大廠都可以放心地將最新、最先進、最機密的產品交由台積電代工。
IC封裝測試
主要分為封裝前測試、IC封裝、IC測試，晶圓製作出來後，先測試電性是否正常，接著將晶圓裝上導線架或IC載板(封裝)，在測試是否能正常執行該有的功能及訊號。
因為在同一大小的載板中放入越多個晶片，所產生的效能越好，所以各家公司都往這方向研發，目前技術大致上是：
1.系統單晶片：一個載板上擺放多個晶片，而晶片間並聯，為一個2D平面，缺點是整體IC體積很大。
2.系統及封裝：晶片往上堆疊，為3D構造，晶片與載板外接導線進行傳輸，產品厚度後，訊號傳遞距離較長而速度較慢。
3.矽穿孔：晶片一樣垂直堆疊，不過在晶圓內部鑽孔形成導電通道，縮小IC面積且傳輸速度加快，挑戰是在不破壞電路的前提下進行矽穿孔，並將不同晶片整合成單一電路，目前正處於研發階段。不過在同質整合產品上已成熟並普遍應用。
記憶體
分成RAM及ROM兩類，RAM稱為「隨機存取記憶體」當電源切斷後，所儲存的資料會消失，為電腦的暫時儲存裝置，資料在重新開機後就不存在了。
ROM為「唯讀記憶體」，電源切斷後，資料不會遺失，此區資料不能被隨意編輯和改寫，只能進行讀取。
目前記憶體朝體積小但容量大的方向發展。
但台灣在全球AI指數中的排名並沒有很靠前，因為AI人工智慧產業包含了半導體、演算法、系統(使用者介面與軟體平台)、服務/應用，台灣只是在半導體製造方面領先，其他領域還是落後於其他國家，而目前報導體晶片已經被各大國列為國家戰略等級物資，設立發展基金及推出各種補助方案吸引各大企業到自家國家設廠，中國大陸也將晶片製造納入國家規劃方向書中的一環，雖然美國祭出法案抑制中國發展，雖確實延緩其發展速度，但在中國國家的大力扶植下，本身的製造技術也是有大幅進步，中國是以5年為一個計劃週期，書中指出中國2030~2035的計畫都還在致力於發展半導體，希望中國本土企業能追趕上台積電、三星等大廠，因此半導體產業在各國都大力發展下，前景仍十分看好。
書中也介紹了各領域的代表公司，看完書後會對半導體及整個產業更加認識，美中不足的是書中有許多技術的專有名詞，並沒有詳細解釋，對半導體不了解的讀者來說有些吃力，需要另外上網查詢資料深入，有興趣的朋友趕快去找來看看喔！
