矽晶圓 能做什麼

Question

請問：可利用   矽晶圓  能做什麼事情 還是只能用在電腦上？

Answer 1

晶圓　Wafer 是以矽元素經由特殊的處理過程而生。矽晶圓的製作過程，首先將矽元素加以純化(99.999%)，再將這些純矽製成長矽晶棒，經由切割後形成一片一片薄薄的晶圓。再把晶圓分割成小晶粒，分別加以封裝，就變成微處理器、記憶體等。矽晶圓的直徑越大，所需要的製造技術越好，另外還可以靠著將電晶體與導線的尺寸微縮，讓一片晶圓上，作出更多的矽晶粒，降低整體成本。 晶圓是什麼？丁萬鳴近來八吋晶圓成為熱門話題，現在又冒出台積電十二吋晶圓商業機密外洩，到底什麼是晶圓，八吋和十二吋又有什麼不同？ 人類利用晶圓製造半導體不過只有幾十年的光景，隨著科技發達晶圓的尺寸愈來愈大，從早期直徑只有三吋，一路發展到四吋、六吋、八吋乃至十二吋，晶圓直徑愈大每片晶圓所能生產的IC顆粒數愈多。 我們日常生活中使用的各種資訊家電產品都要使用大量不同型式的半導體，「晶圓」就是製造半導體最重要的材料，製造晶圓的原料主要是二氧化矽，為了製造晶圓，工程師先將二氧化矽經過純化、融解、蒸餾和一系列分解後先提煉出多晶矽結晶，再將多晶矽拉成不同直徑大小的矽晶棒。 晶圓廠取矽晶棒經過研磨、拋光和切片後，就成為製造半導體的底材—晶圓片。再根據客戶的需求和設計，將晶圓片經過沈積、蝕刻、加溫、光阻處理、塗佈、顯影等數百道加工程序，一片晶圓依其不同的尺吋就可製造出數十乃至數百顆IC半導體。 晶圓廠再將已經完成加工製作成IC的晶圓，送到半導體封裝測試廠，完成測試、切割和封裝後，淘汰不良的產品後，就成為一顆顆的半導體，交給電腦、手機或主機板廠等不同的客戶用於生產各式產品。 【2002-03-07/聯合報/3版/焦點】 　八吋晶圓的活力 李彥甫交通大學校長張俊彥與多位教授日前共同出版了一本暢銷書「活力」，內容為台灣如何創造半導體與個人電腦產業奇蹟，由於引經據典的資料頗多，可說目前描述台灣半導體產業發展史最完整的一本書。拿這本書對照陸委會主委蔡英文就八吋晶圓廠是否開放「登陸」議題所引述的「兩隻老虎理論」，當相關討論已變成統獨政治爭議，甚至有人揚言上街遊行之際，或許能提供一些理性思辯的空間。 忝為外人所知，張俊彥是二二八受難者家屬，四十二歲以前受到白色恐怖的監視，無法出國進修。他長期為台灣奉獻，成立台灣第一個半導體實驗室，做出第一顆積體電路，多位台灣半導體界人士都是他的徒子徒孫，他沒有靠股票成為科技新貴，堅守自己的崗位，更沒有人會質疑他不愛台灣。 四十年來，台灣從無到有，成為全球第三大半導體與個人電腦產業的生產中心，一路走來，雖數度遭逢考驗，卻能持續成長繁榮，究竟如何做到？張俊彥的答案就是「活力」。 什麼是「活力」？活力代表著勤奮工作、積極上進、充滿彈性、吃苦耐勞，同時也代表對先進知識的努力追求，以及前瞻的經營遠見。因為「活力」，讓台灣在惡劣環境下仍能成功。更簡單地說，活力就是「進步」，一種源源不斷的前進力量。 回首十年前，工研院發展次微米計畫，興建第一座八吋晶圓廠，當時也引起不小爭議。如今，「次微米」已不稀奇，沒有人再蓋六吋晶圓廠，先進國家都在朝向更進步的「奈米」時代前進，大家都在蓋十二吋晶圓廠，再過個三、五年，誰還會再提興建八吋晶圓廠。八吋晶圓廠就像過去的六吋廠一樣，不斷地往人力便宜的國家輸出，台灣不去，別人一樣會去。 我們現在思考的，應是如何創造有利的投資與生產環境，鼓勵國際與國內業者在台投資十二吋晶圓廠，還有其他更先進的產業技術，讓國內掌握最新的核心能力，確保台灣的領先地位。汰舊換新才是科技進步的動力，才是台灣的活力。 科技進步帶領著經濟繁榮的腳步，唯有「進步」，才有「活力」。別把太多力氣花在討論八吋晶圓廠的活力，「兩隻老虎」的「活力」很快會成為歷史。 【2002-03-06/聯合報/15版/民意論壇】 157奈米及新世代微影設備 出現物性技術瓶頸 半導體廠延後進入0.07微米製程記者陳令軒／台北報導全球半導體技術聯盟（InterSematech）近期發現，157 奈米及新世代微影設備 (EUV) 出現物性技術瓶頸，將延後半導體廠商進入 0.07 微米製程世代的時程。 國內晶圓廠認為，至目前最先進的 0.09 微米世代製程，仍沿用193 奈米微影設備，預計量產時間會在 2004 年，而 157 奈米世代微米設備最外要到 2005 年才會試產，屆時相關物性瓶頸，可能已經突破。 全球半導體技術聯盟執行長漢姆斯 (Robert Helms) 表示， IC業者為維持競爭力，必須不斷提高製程技術及設備，但根據研究，157 奈米微影設備已碰上技術瓶頸，這對積極進入新世代技術的半導體廠而言，可能出現延滯效應。 法國微影設備技術研發機構 Preuve 日前宣布，將與荷蘭、德國等歐洲設備廠商，如 ASML、Carl Zeiss Sagem 與 Xenocs，共同成立名為 Extatic 研究團體，合作開發超紫外線 (EUV) 等新世代微影設備技術。 事實上，台積電本周宣布與飛利浦、意法半導體策略聯盟，統合三方資源印入 90 奈米製程，並共同發展 65 奈米及更新世代製程技術，主要就是希望借重歐洲研究機構及設備廠商的經驗，加快製程的移動腳步。 台積電邏輯技術處協理孫元成表示，90 及 65 奈米製程合作案將結合台積電 R&D 中心、飛利浦實驗室部門、IMEC、CEA/LETI及法國電訊研發中心成國，以加速 90 奈米製程技術的開發及量產時程，預計 65 奈米的產出時程，比 90 奈米晚兩年。 茂德營業處長林育中表示，透過離軸照明 (OAI) 等光學輔助儀器，消去第一階秩波的破壞性干涉，及光罩上的光學臨界校正(OPC)，可改善微影設備的效能，提升製程應用。 以 OAI 為例，對於波長 248 奈米（約 0.25 微米）的深紫外線步進機（DUV），如以傳統照明約是 0.18 微米，但以 OAI 的方式照明，其解像率可以推至 0.15 微米。 也就是說，透過 OAI、OPC 等光學輔助設備，可增強微影機台的解像率，目前 DRAM 廠最先進的製程，才剛剛進入 193 微影設備的領域，即足以使製程提升至 0.09 微米，因此，157 奈米微影設備的物性限制，至少要到 0.07 微米以下製程，才會碰上。 【2002-03-07/經濟日報/34版/科技產業一】    BACK to 物語悟理的『知識常識通識』　微中子(neutrino) 歷史 –1930年 Pauli 提出微中子存在的假設 1953年 Reines & Cowan 偵測到微中子 性質 質量很小 (接近 0) ，不帶電荷–電弱作用力 和物質的交互作用相當微弱，一般微中子可穿透一光年厚的鉛，而不會與其發生作用。每秒有上億個微中子穿過我們的身體，但不留痕跡。 正子(positron)• 歷史– 1928年 Dirac 提出正子存在的假設 –1932年 Anderson在宇宙射線中找到正子 　參考資料：Michael Moyer: 反物質，popular science中文版 Vol 16, 2002年4月號，p58～64。電影：《星艦迷航記》AMS磁譜儀 2005年上太空丁肇中率16國科學家合作 將探測宇宙中是否存在反物質 記者李名揚／台北報導科幻小說或電影中經常出現反物質與物質互相碰撞後會同時消滅，事實上人造反物質已經運用在醫療儀器，但是沒人知道自然界中有沒有反物質存在；諾貝爾物理學獎得主丁肇中率領包括台灣在內的十六國科學家合作製造的AMS磁譜儀，將於二○○五年年中由太空梭送到國際天文站，探測宇宙中是否有反物質存在。 丁肇中表示，根據現在最流行的宇宙起源學說──大霹靂（Big Bang）理論，正反物質同時產生，宇宙中應該有一樣多的物質和反物質，但一百五十億年後的現在，完全看不到反物質；近四十年前，他剛從學校畢業做的第一個獨立實驗，就和反物質有關，現在他更想找出「由反物質組成的宇宙」。 丁肇中指出，這項實驗是將高二公尺、直徑三公尺、重七噸的圓筒狀AMS磁譜儀，以太空梭送到國際太空站上，繞行地球三到五年，偵測所有飛過圓筒中間的粒子中，有無反物質存在。丁肇中說，設計出的儀器大小和飛行時間，估計偵測範圍可達宇宙邊緣，若結果仍然偵測不到反物質，可能就要重新思索大霹靂是怎麼來的。 台灣參與這項計畫的單位包括中央研究院、台灣大學、中央大學、成功大學及中山科學研究院。其中中科院負責製造AMS磁譜儀上使用的六百五十個微處理器，另外使用國科會太空計畫室的模擬太空環境設備進行測試。丁肇中強調，儀器上太空後，所有設備損壞都無法維修會影響實驗進行，因此美國太空總署原本不放心讓中科院製造，不過試飛結果證明，中科院能力已在世界水準之上。 這項實驗是人類第一次將如此複雜的儀器送到太空，也是國際太空站上唯一大型實驗，丁肇中表示，這是他所做過最困難的一次實驗，因為完全沒有任何經驗可供參考。 對於這項實驗結果會有怎樣的用處，丁肇中說「保證沒有用」。他指出，科學家研究自然科學，主要是為了滿足人類的好奇心，只是有時候剛好有用。 【 2002-07-03/聯合報/4版/政治 】
圖片參考：http://memo.cgu.edu.tw/yun-ju/CGUWeb/SciKnow/phynews/Back02.gif
宇宙源於大霹靂 理論將印證丁肇中探索反物質宇宙邊緣 美同意展開國際太空站實驗 記者鍾蓮芳／報導 中央研究院院士丁肇中從一九九四年展開的「探尋反物質宇宙」太空實驗，已獲美國太空總署同意，將於二○○五年在國際太空站展開實驗。昨天他說，這項史無前例的太空站大型研究計畫，將證明宇宙源於「大霹靂」說法是否真實。 丁肇中說，長期以來，大家都已接受宇宙源於大霹靂的理論；依此理論，宇宙已一百五十億年，大霹靂產生物質，也該有反物質，現在的宇宙既由物質組成，反物質的宇宙又是什麼？丁肇中第一步就是要尋找一百七十億光年物質宇宙的邊緣，證明「反物質」的存在。 丁肇中說，雖然物理學家在一九三○年代就曾發現「反物質」的存在，但這是實驗室的發現，至今還沒有人在太空證明反物質，並進一步證明「反物質宇宙」的存在。 他的實驗計畫是在太空站中利用設計的「AMS磁譜儀」(Alpha Magnetic Spectrome-ter)，透過微電腦儀器的長期運行偵測，能否在太空中屬於「物質」帶正電荷氦氣的大氣層中，透過強力磁場偵測到「負電荷」的氦，若能在太空中發現負電荷的氦，就能證明「反物質宇宙」是存在的。 至於放置這個磁譜儀的太空站則是由美、俄、日、歐洲等國合力興建，長一百零九公尺、寬八十公尺，重達四百二十噸，約三個足球場大；至於這個磁譜儀重七噸、高二公尺、直徑三公尺，完全由研究團隊自行研發設計。 丁肇中說，參與這個大型太空實驗計畫的國家共有十六個，首階段利用載著「永久磁頭」加一百個微電腦處理器的AMS磁譜儀，進行太空試飛的測試已於去年成功飛行十天；下一個目標就是讓載著磁場更強的「超導磁頭」及六百五十個微電腦處理器的AMS磁譜儀，上太空進行三到五年的飛行實驗，目前，美國太空總署已排定日程在二○○五年將發射太空梭載此項儀器上太空站進行實驗。 丁肇中說，這項實驗我國的中央研究院、中央大學、成功大學、中山科學院參與極深，其中，微電腦偵測設備更多由中山科學院負責研發，這項計畫，也證明了國內的航太研發能力已有「世界級」水準。

Answer 2

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