說真的，半導體產業可以說是21世紀最重要的產業之一。
我們在生活中處處都能見到內含半導體的商品，比如，高鐵、網路、電腦，以及你我人手一支的手機等，都需要半導體。
而且，在半導體產業方面，台灣半導體業產值，在2019年時產值已達2.7兆台幣，居全球第二名，占台灣GDP約15％，是台灣不可或缺的經濟成長關鍵。

總之，不管你是不是業內人士，或是否要投資，既然生長在半導體大國的台灣，只認識護國神山台積電就太可惜了，你還該認識一下，這個改變人類生活的半導體產業。

但有關半導體產業的內容實在太多，若把全部內容擠在一篇文章，擔心大家會無法消化，以及關於半導體的導電特性是跟許多物理、化學性質有關，我想，不是本科系的人應該難以理解。
因此，這次就先來簡單科普一下甚麼是「半導體」，以及「半導體材料」，我會用白話的方式，讓大家對半導體材料，以及相關廠商大致上有個概念。

首先，甚麼是半導體?

用白話來說，你每天都會用手機或電腦打開Line、臉書等程式做各種事情，而這些電子產品為了瞬間應對你做出的每個動作，就要靠電子產品中積體電路的「電控開關」來達成邏輯運算。
所謂的「電控開關」顧名思義，就是以電流來控制開關，而人類為了操控電流是否流通，就需要導電或絕緣可以由外頭施加電壓來操控的物質，也就是介於導體和絕緣體之間的半導體。

半導體產業發展至今，我們可以將半導體材料分為三個世代。

第一代半導體是「元素半導體」，例如，鍺(Ge)和大家耳熟能詳的矽(Si)，而所謂的矽其實就是沙子，在地球上隨處可見，是地殼中含量第二多的礦物，代表著矽幾乎是取之不盡用之不竭，這也代表著矽是成本較低廉的材料，且因矽基半導體的技術較成熟，矽被廣泛應用於各種積體電路和器件之中，例如，我們常聽到的CPU、記憶體等。
全球約90%的半導體器件都是用矽當基底材料，目前還沒有其他半導體材料可以撼動矽在市場上的地位。

大致認識矽之後，接著帶大家來認識一下矽的最大用途，也就是「矽晶圓」的製造流程。
（請見下圖）

半導體產業要製造產品，載體必定離不開晶圓(Wafer)，而傳統半導體產業，若想製造出品質高又穩定的好產品，就要用「直拉法」製造出原子排列整齊的「單晶結構」晶圓當基底才行，因為單晶結構相比起多晶結構更加穩定，且更重要的是，導電性也更好。

而所謂的「直拉法」，就是目前大多晶圓廠用來把多晶結構的材料，製造成單晶結構晶棒的技術。
以矽來舉例，先將沙子(二氧化矽)還原成矽，並提純成99.999999999%純度的多晶矽後，將多晶矽溶解成液態，再將一根單晶矽棒當做「晶種」深入其中，一邊旋轉一邊向上拉起，就可以讓原本原子排列較雜亂的多晶結構，轉變為排列整齊、穩定可靠的單晶結構，進而製造出一根「單晶矽晶棒」。

當日本信越、嘉晶，以及近期併購世創電子，成為全球第二大晶圓廠的環球晶等晶圓廠商，用「直拉法」技術生產一根「單晶晶棒」後，就會用鑽石切割刀，從「晶棒」切割出晶圓，並透過打磨、拋光，製成拋光晶圓片(Substrate)，接著，晶圓廠就可把晶圓片出貨至台積電、三星、英特爾等積體電路(IC)製造廠商加工，這就是晶圓製造的簡易流程。

矽晶圓代表公司：日本信越、環球晶(6488)、嘉晶(3016)、合晶(6182)、台勝科(3532)。

關於第二、三代半導體，以及製造晶圓和廠商的完整內容，有興趣的朋友可點擊下方連結，繼續閱讀完整文章。

【限時公開文章】如果晶圓代工是肥肉,半導體材料就是蛋白質?搞懂蛋白質優劣,才能將知識變現?
https://www.pressplay.cc/link/94B7A2F204?oid=DE8CD1737C

SEMICON Taiwan 國際半導體展盛大登場
重量級人物對談揭序幕，半導體產業結合四大新應用邁高峰!

SEMICON Taiwan國際半導體展將於9月13日至15日於台北南港展覽館一館1、4樓隆重舉行。如同全球半導體產業持續成長，SEMICON Taiwan今年規模持續擴大，聚集700家國內外領導廠商，展出1,800個攤位，預期吸引超過45,000位專業人士參觀，再為展會規模創下紀錄。

根據研調機構IC Insights預估，今年半導體產業資本支出可望高達809億美元，創下歷史新高紀錄，年增幅達20％，顯示在物聯網、智慧製造、智慧車用電子及智慧醫療等應用趨勢發展下，將持續帶動相關製程、設備及材料供應鏈發展，台灣半導體產業可望迎來下一個高峰!

SEMI台灣區總裁曹世綸表示，22年來 SEMICON Taiwan不僅成功連結全球與台灣，也是半導體產業與政府之間的溝通平台。有別於主流的手機晶片應用，今年SEMICON Taiwan聚焦物聯網、智慧製造、智慧運輸、智慧醫療等四大新興應用趨勢發展，透過更多元的展覽內容與活動，促進不同領域間精英的交流與資源整合，期望拓展更多合作與商機，共創台灣半導體產業另一個成功的高峰。

看好台灣半導體產業的成長態勢，今年SEMICON Taiwan共規劃20個專區，新增循環經濟、化合物半導體、雷射、光電半導體及歐洲矽谷專區等5大專區。加上既有的自動光學檢測、化學機械研磨、高科技廠房、材料、精密機械、二手設備、智慧製造與自動化及半導體設備零組件國產化等主題專區外，以及海峽兩岸、德國、荷蘭、韓國、日本九州、日本沖繩、新加坡等大國家/地區專區，共12大主題專區及8大國家/地區專區，將帶給參觀者更完整的產業全貌與國際視野，並與國際接軌協助推動更多跨國合作之商機。

多元主題論壇邀請重量級講師分享未來產業發展之關鍵
隨著物聯網、智慧運輸、5G行動通訊、AR與VR及人工智慧等應用快速發展，視為半導體產業成長關鍵動能。眾所矚目的科技菁英領袖高峰論壇今年將以「Transformation－A Key to Solution」為題外，展期間亦規劃27場的國際論壇剖析劃時代議題，邀請來自業界超過150位重量級講師，包括台積電、聯電、力晶、NVIDIA、美光及Amkor等，針對物聯網、智慧製造、智慧運輸、智慧醫療、人工智慧、循環經濟等熱門話題，分享未來下世代半導體產業發展趨勢及因應策略。

同時與SEMICON Taiwan同期舉辦之系統級封測（SiP）國際高峰論壇，連續兩天將分別以「封裝於汽車電子的創新應用」、「3D IC, 3D Interconnection 為 AI 與 高階運算架構基礎」及「實現3D-SiP元件創新『內埋式基板（Embedded Substrate）』與『扇出型（Fan Out）』技術」等三大主題，分享2.5D/3D-IC技術趨勢及內埋與晶圓級封裝技術之革新與挑戰。

此外，今年ITC（International Test Conference）將首度移師亞洲，與SEMICON Taiwan同期舉行第一屆ITC-Asia國際測試會議暨展覽會。探討在物聯網與車用電子等新興應用的快速崛起，以及先進製程、3D堆疊、系統級封裝等技術持續進展的雙重趨勢推動下，半導體測試技術正面臨全新的挑戰。ITC-Asia探討議題涵蓋完整積體電路測試領域，包括測試技術與設備、可靠度驗證服務、探針卡、測試治具、EDA 及 ECAD與測試軟體等，將邀請來自產學研界的重要貴賓發表專題演講與技術研討，連結學術界與產業界共同探究克服半導體測試挑戰的最適解決方案，協助穩固台灣半導體產業競爭力。