5G技術儘管剛起步，但5G具備更高的數據運算效率、較低的延遲、更大的網路容量以及通訊和連接效率等多重優勢。 至2025年，全球5G連接總數預計將超過10億(下圖右)，覆蓋全球三分之一的人口居住的地區。 綜上所述，全球物聯網設備連接預計到2030年將達到500億，主要由企業所主導。 2014年以來，全球轎車的年銷量一直維持於6,500~7,000萬輛，且未來數年整體銷量仍可能持平。
此外，未來5G技術將結合車聯網的機能，而汽車本身的電子系統亦需在高溫、高壓環境進行快速切換的動作，因此元件如何滿足車用環境的需求也成為另一重要課題。 本課程將深入淺出介紹半導體基本原理(含先進Strain 半導體技術2023 Si, FINFFET, GAAFET元件與第三代半導體介紹)及應用、半導體製造流程及各個製程模組之詳細介紹 (包括先進/新世代微影技術)。 課程更要學員了解完整的新世代半導體製程技術原理與技術前後之關聯性，並且介紹以矽為主要材料之半導體製程技術，課程內容上包括VLSI半導體前段製程與後段金屬連導層製程之詳細說明，也講授積體電路完整製作流程後的晶圓IC良率考量、允收測試及PCM數據與SPice模型之關連性。 最後也更進一步介紹電子工業安全與全球大家共同的目標 如何達到淨零碳綠色製程。
半導體技術: 全球半導體設備投資4年來首度減少 降幅更達10年之最
EDA 是設計和製造最先進的人工智慧晶片至關重要的下一代技術，這是使用「Gate-all-around」（GAA）新技術製造晶片所必需的。 美國政府的目標是，阻止將設計工具出售給追求人工智慧應用的中國公司。 在這之前，美國也說服荷蘭，阻止 ASML 向中國出售其先進的極紫外光微影系統。 「晶片」是用來處理資訊的完整電路系統，在製造晶片之前，總得先知道要製造什麼晶片吧？ 中原大學繼成立半導體材料暨先進光學研究中心後，明年8月增設半導體材料與光電檢測碩士學位學程，對培育人才更具指標意義。 該半導體碩士學程將以培育具備整合半導體技術與解決方案的高階人才為目標，整合該校優勢研究領域及師資設備，將厚實國內半導體產業研發能量。
半導體製程工程師自然是需要有半導體的產業知識，不只需具備半導體測試程式開發、IC設計、元件設計等技能，還要能夠分析半導體產業市場與競品的表現，如此才能夠協助研發及兼顧半導體產品的品質。 除了這些主要的製程以外，還經常採用一些輔助過程，比如進行大面積的均勻腐蝕來減小基板的厚度，或者去除邊緣不均勻的過程等等。 黃茂原表示，2001 年英飛凌推出全球第一顆 SiC 二極體開始，距今已 20 年，英飛凌在這段期間不斷推出各種性能優異的 SiC 功率元件，包含 Diode、Hybrid（SiC diode+IGBT）和 MOSFET 等。 同時，英飛凌也提供具有寬廣電壓範圍的產品系列，包括標準的 650V 及 1,200V產品，至於更高電壓的產品（1,700V-2,000V）的產品也陸續推出或是正在發展中。
半導體技術: 技術領域
而根據半導體公司的營運範圍，大致可分成 3 種商業模式：IDM、Foundry、Fabless ，下面簡單為你介紹。 當然，IC 封測廠商在進行「晶片測試」和「晶片封裝」時，也會用到「晶片測試設備」和「晶片封裝設備」，以及封裝時還會用到各種「晶片封裝材料」，像是：IC 載版、導線架、錫球、金線，以及封裝膠、封裝外殼等模封材料。 它的繼任者是國際設備和系統路線圖（英語：International Roadmap for Devices and Systems）(IRDS)，從而全面地反應各種系統級新技術。
- 十八大以來，黨和國家領導人非常重視基礎研究，國家出臺了加強基礎研究和破「四唯」的一系列檔。
- 缺乏身心健康及社會支持： 從事照顧工作就好比職場上班，不只中間需要休息、每過一段時間也需要好好放假喘息。
- 英飛凌發展碳化矽技術超過 25 年，已有 20 家車廠在使用及評估英飛凌的碳化矽產品。
- 不過，其主要缺點在於它必須在平面上使用，在不平的表面上它的效果要差一些。
- 晶片製程常用 XX 奈米表示，比如 Intel 最新的六代酷睿 CPU 就採用 Intel 自家 14 奈米++ 製程。
- 積累40年的半導體聚落能量，遭遇2020年千古一遇的全球疫情，現在是台灣半導體產業最好的時機嗎？
半導體製造工藝進入到 7nm 製程，並朝向 3nm 前進，半導體設備的進化具有舉足輕重的地位。 IC 從上游的電路設計，到下游封裝，整個製造流程約 300～400 道工序，這反映半導體製造工藝複雜，所需的相關設備種類廣泛，再加上自動化產出，因此設備精密度要求高。 2015年、2016年台灣IC產業產值分別是新台幣22,640億元（約754.7億美元）、24,493億元（約816.4億美元），約為當年全球半導體市場3,361.7億美元、3,389.3億美元的22.45％、24.09％，全球排名第二。
半導體技術: 能量-動量色散
為了增加電晶體的驅動電流，採用通道堆疊（channel stacking）的方法，在垂直方向增加通道數目，猶如建構雙層高架橋，在相同占地面積下，可負載更多車流量，使電晶體擁有更高電流並增加電晶體密度，有效提升元件效能。 圖五 [5] 為垂直堆疊奈米片（stacked nanosheets）的結構，可視作將 FinFET 旋轉 90 度並進行垂直堆疊，形成四面環繞式的閘極結構。 三維的鰭式電晶體結構可降低次臨界擺幅（subthreshold swing, SS）與工作電壓，減少電晶體損耗功率（圖三 c）。 鰭式電晶體已從 16 奈米、10 奈米、7 奈米、5 奈米、3 奈米共發展了五代技術節點，為目前的主流元件結構。
不過，SiC 晶圓製造難度高，對於長晶的源頭晶種要求高，不易取得，加上長晶技術困難，因此目前仍無法順利量產，後面會多加詳述。 最後，沈榮津說，今天報載日月光吳營運長表示，第三代半導體、矽光子、智慧製造及綠能零碳排的材料、設備和軟體等四大領域會是具有潛力之市場，政府會與我們半導體產業一起來努力這潛力的市場。 在功率電晶體（Power金氧半場效電晶體）的領域裡，通道電阻常常會因為溫度升高而跟著增加，這樣也使得在元件中PN接面（pn-junction）導致的功率損耗增加。
半導體技術: 半導體製程的履歷與面試準備
1979年初，IC示範工廠營運了12個月，不僅營運成效良好，淨利也高達營收的20％。 於是在1980年，台灣第一家IC公司也是工研院IC計畫的第一家衍生公司「聯華電子」正式成立。 因當時半導體產業剛起步，民間投資意願低落，所以聯華電子官方色彩的股東就占了7成的股份。 1980年12月，新竹科學工業園區成立，聯華電子成為進駐園區的第一家廠商。 Intel 身為全球最大的半導體企業，在半導體製程方面一直保持領先，且引領大量全新技術發展。
下圖三是各種封裝技術在 1×1cm² 的晶片內能達到的接點數量 [2]。 異質整合封裝技術相較傳統封裝具備高度晶片整合能力，擁有超小接點尺寸與間隙的優勢，能夠大幅減少多層晶片的堆疊厚度，被視為是延續半導體製程最重要的發展動能。 根據摩爾定律預測，每 18 個月晶片內部單位面積的電晶體數量將會翻倍成長，在 2020 年時已達到 5 奈米節點量產，接著需要開發 3 奈米節點的量產製程，其生產成本大幅提高，有專家因此預測摩爾定律往後將受到物理極限限制，或因成本考量而難以延續。 在考慮後續加工餘量的前提下，使用金剛石細線將碳化矽晶棒切割成滿足客戶需求的不同厚度的切割，並使用全自動測試設備進行翹曲度（Warp）、彎曲度（Bow）、厚度變化（TTV）等面型檢測。
半導體技術: 半導體基礎研究投入嚴重不足
第三類化合物半導體SiC、GaN材料的興起，有助於解決傳統矽基元件的發展瓶頸，而第三類化合物半導體具備耐高溫、高壓、高頻、高速等優異特性，可滿足未來通訊、電源快充系統、電動車、再生能源等應用需求。 2022年全球半導體IDM市場因全球通膨及終端市場需求下滑，使得年成長趨緩，其中又以記憶體產業影響較大，包括DRAM及NAND Flash產品，展望2023年半導體庫存調整持續，預計於2023下半年將逐漸復甦回穩。 目前，晶圓代工業者也正在積極投入極紫外光刻技術（Extreme Ultra-Violet：EUV）發展，這是半導體晶片的新架構，可望在晶圓代工、邏輯IC和記憶體 （DRAM／NAND）製造方面取得突破，帶動製程技術超越10nm門檻，並且能以較低的成本簡化生產流程。 半導體業重要的創業家吳敏求，1989年創立旺宏電子時，就是從美國帶回20多個有半導體先進技術的創始夥伴，台灣才有今天的「記憶體王國」。 旺宏現有兩座大型晶圓製造廠，非揮發性記憶體ROM / NOR Flash產量全球第一。
而上下游廠商間各自獨立卻又有合作關係，且產業情報流通快速，促使各家廠商不得不快速成長，因而創造台灣半導體產業的高產值。 除了政府科技政策的大力支持，如研發投資抵減租稅、五年免稅等獎勵措施外，人才的培育與匯集也相當重要。 在過去1960年那個通訊不發達的年代，要獲得國外較新的科技發展資訊相當不容易。 為了讓台灣的工程師可以有系統地了解國外的新技術，1968年由「美洲中國工程師學會」會員擔任講師的第一屆「近代工程技術討論會」在台北舉行。 透過密集的短期講習，即時解答疑惑，逐步提升台灣工程師的專業知識。
半導體技術: 晶圓代工模式，奠定產業鏈分工基礎
隨著半導體市場進入庫存調整黑暗期，2023年上半景氣落底已是確定態勢，目前來看，中國已逐步解封，若接下來俄烏大戰能停火，待庫存去化告一段落，需求應可逐季爬升，未來展望樂觀，預期台灣半導體產業2023年仍能維持正成長。 然地緣政治影響也將持續籠罩2023年半導體產業，全球各國大力扶植本土半導體製造產業及加強與海外半導體廠合作，企圖改變版圖分布並強佔戰略物資的制高點，可預見台廠IC設計與晶圓代工業者在中國大陸市場的業務將受到更多限制，也會影響台廠全球布局規劃。 美國大學的大量教授正在承擔Intel、三星和台積電等公司委託的基礎研究課題，甚至包括半導體理論的研究課題。 經濟部技術處推動多元策略，從產業技術出發、成立聯盟、推動垂直應用、深化國際合作等面向著手，推動AI晶片、下世代記憶體、小晶片系統、5G及6G高頻高功率電子、異質整合等半導體關鍵技術發展。
這意味「雙老家庭」不只是身障家庭的多數，更凸顯出雙老家庭身後照顧的社會議題。 7月下旬，中國央行敦促金融機構支持科技研究和併購交易，包括創建一個新平台，讓規模較小的科技公司可以通過高收益債券融資，以促進國內對科技行業的投資。 此前美國已經禁止或限制某些技術出口中國，新的禁令意味著，不僅不能出口，還不能使用美國資金和專業知識幫助中國開發自己的產品。 這些封裝好的「晶片」在使用的時候，就要再連接到印刷電路板（PCB，Printed Circuit Board）上。
半導體技術: 電路符號
不過當未來半導體製程進一步發展到 5 奈米甚至 3 奈米後，電路最窄的地方甚至只有十幾個原子的厚度，屆時矽半導體製程可能真的面臨極限，如今幾方競相角逐 7 奈米製程的情景完全可說是矽半導體的夕陽紅。 但是正如 7 奈米有 3 座大山，5 奈米製程要解決的也不只有電晶體架構，還有全新布線層材料等難點。 根據幾家半導體廠商的 roadmap，5 奈米製程暫定 2020 年上馬，至少 Nanosheet 以此為目標。 目前 7 奈米製程的種種困難可以看出，5 奈米及之後節點，電晶體的架構很有可能仍需要改進，目前較受關注的是類似羅漢塔式的 Nanosheet 電晶體。 接下來的第二代 7 奈米 FinFET+ 製程，台積電將開始使用 EUV 曝光。 針對 EUV 最佳化的布線密度可帶來約 10%~20% 的面積減少，或在電路複雜度相同的情況下，相比 7 奈米 FinFET 再降低 10% 功耗。
資策會MIC指出，主要是因為全球半導體長期需求與產能供不應求，有利於晶圓代工價格。 半導體技術 至於IC設計產業的表現則預估將與2021年持平，主要與2022上半年中國大陸封城、俄烏戰爭，加上全球總經環境變動等不利因素，使電子終端需求急凍，下半年市場仍難以回溫，業者面臨庫存去化巨大壓力有關，如終端市場狀況未能改善，未來將可能價量齊跌。 封測產業部分，2022上半年因有長約支持而表現穩定，然而隨著IC設計產業庫存去化，下半年封測廠營收與稼動率還會下滑，預估2022年營收微幅成長約5%。 目前台灣半導體先鋒大廠，在先進製程上已正式跨入3 nm以下的量產技術節點，頂尖的半導體應用晶片除了需要優異的IC電路設計外，更需要完美的奈米元件結構配以新世代或先進的半導體製程技術，以達到晶片最佳的性能表現。
半導體技術: 產業服務
這種過程是製造發光二極體以及半導體激光的基礎，在商業應用上都有舉足輕重的地位。 半導體技術 而相反地，半導體也可以吸收光子，透過光電效應而激發出在價帶的電子，產生電訊號。 半導體技術 這即是光探測器的來源，在光纖通訊或是太陽能電池的領域是最重要的元件，也是相機中CMOS Image Sensor主要的運作原理。 除此之外，中國在今年5月將矛頭指向了美國晶片製造商美光科技（Micron Technology），稱該公司產品存在「網路安全問題隱患」，禁止購買該公司的晶片產品。
第三代半導體是中國大陸創造出來的名詞，第一代半導體材料主要是指矽（Si）、鍺（Ge）等半導體材料。 IC封裝是將加工完成的晶圓，經切割過後的晶粒，以塑膠、陶瓷或金屬包覆，保護晶粒以免受汙染且易於裝配，並達成晶片與電子系統的電性連接與散熱效果。 IC測試則可分為兩階段，一是進入封裝之前的晶圓測試，主要測試電性。 另一則為IC成品測試，主要在測試IC功能、電性與散熱是否正常，以確保品質。 台灣IC封裝與測試產業，穩坐全球之冠，隨著IoT應用興起，台灣IC封裝與測試業者持續布局高階封裝與異質整合技術，拉大與競爭業者之差距。 接下來，先進製程架構將從 FinFET 轉進 GAAFET，台積電、三星及英特爾在未來 5 奈米以下的 GAAFET 技術發展上勢必也將展開一場白熱化的競賽。
半導體技術: 沈榮津：台灣半導體產值突破4兆 代工、封測世界第一
其中IC設計業產值為新臺幣10,760億元(USD$36.1B)，較2022年衰退12.7%；IC製造業為新臺幣2... IMF於2023年1月份發布2022年經濟成長率預估為3.4%，2023年經濟成長預測由2022年10月預測的2.7%上修至2.9%。 2022年第四季，全球個人電腦、智慧型手機類產品在第四季度呈現年度同期比為衰退態勢，顯示全球市場需求緊縮...
根據製造工藝分類，半導體矽片主要可以分為拋光片、外延片與以 SOI 矽片為代表的高端矽基材料。 拋光片經過外延生長形成外延片，拋光片經過氧化、鍵合或離子注入等工藝處理後形成 SOI 矽片。 隨著積體電路特徵線寬的不斷縮小，光刻機的景深也越來越小，矽晶片極其微小的高度差都會使積體電路佈線圖發生變形、錯位，這對矽片表面平整度提出了苛刻的要求。 單片晶片的生產成本＝[某代工廠製程對應的晶圓（Wafer）價格 ÷ 一個晶圓可以切出來的晶片（Die）的個數 + 封裝和測試單片的費用] ÷ 良率 + IP 的著作權費用。 而隨著LDTs的大幅增加及商業化發展，如何在創新發展與監管之間拿捏，亦成為各國監理機關的重要課題。
半導體技術: 展望下個十年 - 半導體的技術進步仍然至關重要
該路線圖文件含有免責聲明：「ITRS的設計僅用於技術評估，並不考慮與單個產品或設備有關的任何商業應用」。 晶片處理高度有序化的本質增加了對不同處理步驟之間度量方法的需求。 晶片測試度量裝置被用於檢驗晶片仍然完好且沒有被前面的處理步驟損壞。 當一塊晶片測量失敗次數超過一個預先設定的閾值時，晶片將被廢棄而非繼續後續的處理製程。 2022年第四季的臺灣IC設計業因庫存仍高，且終端需求依舊疲弱，拉貨動能受到影響，以消費性電子產品及手機、PC等應用的IC影響較為顯著；至於大尺寸面板驅動IC本季因急單帶動，也為前兩季的下跌止血。 工研院產科國際所預估2023年台灣IC產業產值達新臺幣42,496億元(USD$142.6B)，較2022年衰退12.1%。
包括：110億用於建立國家半導體技術中心，美國科學基金會（810億）、能源部（679億）等研究資助機構未來5年共新增1699億美元經費。 在中美科技戰和產業鏈「脫鉤」的背景下，即使設計或製造出先進晶片也難以打入國際供應鏈。 通過大量投資進行國產化替代，只能實現內迴圈或拉近與美國的差距，仍然無法改變「我中有你、你中無我」的「卡脖子」困境。 社會上常聽到的晶圓製程、半導體製程或黃光製程，就與製程工程師工作內容密切相關，而多數的半導體製程工程師都身處半導體中游企業工作，研究設計積體電路的製程和製作技術。 製程工程師還需要能夠規劃及建構SIMS分析的機制，提供分析資料，幫助整合相關需求與材料選擇。 接著，要能夠與設備工程師（EE）、製造課長（MFG）合作，達到符合規定與品質，再提高產量。
「半導體產業有個原則是winners take all（贏者全拿），基本上是這樣，雖然每個環節都有幾家，但是第一家拿走大半。」吳敏求認為，台廠應該專注研發，要往整合型系統靠攏，銷售整套的解決方案，以延續半導體聚落能量。 積累40年的半導體聚落能量，遭遇2020年千古一遇的全球疫情，現在是台灣半導體產業最好的時機嗎？ 「對！對台灣半導體是the best time（最好的時機）」，旺宏電子董事長吳敏求不假思索地回答，但他提醒，未來仍有重重挑戰，「現在很好，不表示以後很好」。 這突破性發展讓張忠謀意識到，IC設計創業成本相對低，將成為產業趨勢。 1984年，在美國通用儀器擔任營運長的張忠謀，聽聞一位好友創立史上第一家IC設計公司，只做晶片設計，不做晶片製造，一反當時既有的一條龍生產結構。 一般而言，摻雜物依照其帶給被摻雜材料的電荷正負被區分為施體（donor）與受體。
