半導體產業的根基:晶圓是什麼?
半導體產業的根基:晶圓是什麼?


在半導體的新聞中,總是會提到以尺寸標示的晶圓廠,如 8 吋或是 12 吋晶圓廠,然而,所謂的晶圓到底是什麼東西?其中 8 吋指的是什麼部分?要產出大尺寸的晶圓製造又有什麼難度呢?以下將逐步介紹半導體最重要的基礎——「晶圓」到底是什麼。

何謂晶圓?

晶圓(wafer),是製造各式電腦晶片的基礎。我們可以將晶片製造比擬成用樂高積木蓋房子,藉由一層又一層的堆疊,完成自己期望的造型(也就是各式晶片)。然而,如果沒有良好的地基,蓋出來的房子就會歪來歪去,不合自己所意,為了做出完美的房子,便需要一個平穩的基板。對晶片製造來說,這個基板就是接下來將描述的晶圓。

(Souse:Flickr/Jonathan Stewart CC BY 2.0)

首先,先回想一下小時候在玩樂高積木時,積木的表面都會有一個一個小小圓型的凸出物,藉由這個構造,我們可將兩塊積木穩固的疊在一起,且不需使用膠水。晶片製造,也是以類似這樣的方式,將後續添加的原子和基板固定在一起。因此,我們需要尋找表面整齊的基板,以滿足後續製造所需的條件。

在固體材料中,有一種特殊的晶體結構──單晶(Monocrystalline)。它具有原子一個接著一個緊密排列在一起的特性,可以形成一個平整的原子表層。因此,採用單晶做成晶圓,便可以滿足以上的需求。然而,該如何產生這樣的材料呢,主要有二個步驟,分別為純化以及拉晶,之後便能完成這樣的材料。

如何製造單晶的晶圓

純化分成兩個階段,第一步是冶金級純化,此一過程主要是加入碳,以氧化還原的方式,將氧化矽轉換成 98% 以上純度的矽。大部份的金屬提煉,像是鐵或銅等金屬,皆是採用這樣的方式獲得足夠純度的金屬。但是,98% 對於晶片製造來說依舊不夠,仍需要進一步提升。因此,將再進一步採用西門子製程(Siemens process)作純化,如此,將獲得半導體製程所需的高純度多晶矽。


矽柱製造流程(Source: Wikipedia

接著,就是拉晶的步驟。首先,將前面所獲得的高純度多晶矽融化,形成液態的矽。之後,以單晶的矽種(seed)和液體表面接觸,一邊旋轉一邊緩慢的向上拉起。至於為何需要單晶的矽種,是因為矽原子排列就和人排隊一樣,會需要排頭讓後來的人該如何正確的排列,矽種便是重要的排頭,讓後來的原子知道該如何排隊。最後,待離開液面的矽原子凝固後,排列整齊的單晶矽柱便完成了。


單晶矽柱(Souse:Wikipedia

然而,8 吋、12 吋又代表什麼東西呢?其實指的是晶柱,也就是上方圖片中長得像鉛筆筆桿部分的直徑。至於製造大尺寸晶圓又有什麼難度呢?如前面所說,晶柱的製作過程就像是在做棉花糖一樣,一邊旋轉一邊成型。有製作過棉花糖的話,應該都知道要做出大而且扎實的棉花糖是相當困難的,而拉晶的過程也是一樣,旋轉拉起的速度以及溫度的控制都會影響到晶柱的品質。也因此,尺寸愈大時,拉晶對速度與溫度的要求就更高,因此要做出高品質 12 吋晶圓的難度就比 8 吋晶圓還來得高。

只是,一整條的矽柱並無法做成晶片製造的基板,為了產生一片一片的矽晶圓,接著需要以鑽石刀將矽晶柱橫向切成圓片,圓片再經由拋光便可形成晶片製造所需的矽晶圓。經過這麼多步驟,晶片基板的製造便大功告成,下一步便是堆疊房子的步驟,也就是晶片製造。至於該如何製作晶片呢?就待下一篇再解釋。

(首圖來源:達志影像

原文出處:科技新報

關鍵字: #半導體
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Computex 大展台灣科技實力,看圓剛、TRYX、Silicon Power 如何透過亞馬遜布局全球市場?
Computex 大展台灣科技實力,看圓剛、TRYX、Silicon Power 如何透過亞馬遜布局全球市場?

2026年,台北國際電腦展(Computex)再度引爆全球科技熱潮,來自世界各地的業者、買家與媒體蜂擁而至,讓台北成為最受矚目的世界科技中心。

在這場盛會背後,除了有大眾熟悉的半導體、晶片代工等產業巨頭 ,還有一群具深厚底蘊的台灣科技品牌,早已利用亞馬遜全球開店,跨越線下通路的傳統壁壘。例如:用一套影音設備點燃創作者經濟的圓剛、以散熱器重新定義電競美學的TRYX,以及提供完整的記憶卡方案陪伴全球用戶記錄每個珍貴瞬間的廣穎電通,逐步以產品征服全球市場。

進軍跨境電商市場,圓剛精準觸及數位原生客群

對許多造訪寶島的旅客來說,圓剛科技(AVerMedia)是踏入國門遇到的第一個台灣品牌,「不管在桃園、松山、台中、高雄機場,旅客通關時抬頭看的那顆鏡頭,就是圓剛產品。」資深處長Betty Kuo透露,圓剛成立36年來對品質有著近乎「龜毛」的堅持,要求研發、製造都要留在台灣,深信企業有著不容妥協的使命與社會責任。

這份硬實力也充分展現在今年的Computex。圓剛除了展示影音擷取本業,還秀出攜手Nvidia耕耘多年的邊緣運算(Edge AI)量能,利用AI晶片打造能辨識車流的智慧紅綠燈、救護車優先通行等智慧城市基礎建設和服務。

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圓剛攜手Nvidia,利用AI晶片打造能辨識車流的智慧紅綠燈,可以判別讓救護車優先通行或是依據交通狀況調節秒數,為智慧城市提供更多可能。
圖/ 數位時代

在深耕線下B2B的大型基礎建設之餘,面對線上B2C的消費市場,圓剛同樣具備精準洞察。近年隨著創作者經濟爆發,圓剛發現,自家產品的主力客群,多為千禧世代、Z世代等相當依賴線上消費的數位原生族群。看準亞馬遜的高觸及和曝光率,圓剛決定透過亞馬遜全球開店,進軍跨境電商市場,「當企業進軍陌生的海外市場,亞馬遜的物流系統、商機探測器等工具,能大幅降低進入門檻。」Betty Kuo說。

事實上,圓剛就是將各項工具用到極致的最佳案例。圓剛科技課長Jimmy Liu舉例,團隊在線下展會發現美國玩家對「寶可夢卡牌」二手交易、拆卡直播的熱潮後,便立刻回到亞馬遜賣家後台,透過數據交叉驗證需求,接著迅速重新包裝一款能同時拍攝玩家臉部表情、卡牌等細節的雙鏡頭攝影機,結果一上線便被搶購一空。又或者是圓剛直接將消費者購物後留下的評論,視為內部研發的重要KPI,Betty透露,如果新產品的評價掉到4.2顆星以下,就會被團隊視為「大事」,立即啟動跨部門檢討,徹查問題,「那些最真實的回饋,其實正是我們研發、創新的來源之一。」

憑藉著出色的研發、製造實力,再搭配亞馬遜的後台數據、多元工具,2025年Prime Day,圓剛創下年增長59%的佳績;2026年第一季,即便競爭對手狂砸行銷預算,圓剛依然靠著產品硬實力和精準的高階產品定位,寫下年增長6%的成績。

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圓剛科技透過亞馬遜後台數據與線下展會洞察,敏銳捕捉到玩家對「寶可夢卡牌」拆卡直播的熱潮,迅速推出能同時拍攝玩家臉部表情與卡牌細節的雙鏡頭攝影機(Dual-View Live Streaming),一上線即被搶購一空。
圖/ 數位時代

TRYX 注入創新靈魂,將散熱器化身藝術品

有別於圓剛身處的多媒體視訊產業,電腦零組件(PC DIY)市場早已是一片紅海、競爭激烈,也因此,新銳品牌TRYX的崛起,顯得格外引人注目。

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TRYX全球電商營運負責人Paso分享品牌如何憑藉來自亞馬遜的數據洞察,精準預判市場狀況與玩家痛點,成功將具備美學與科技感的裸眼 3D 水冷散熱產品推向全球市場。圖為本次重量級新品「HOLO全息視覺顯示水冷散熱器」,利用佩珀爾幻象(Pepper’s Ghost),將GIF動畫、短影音直接投射在散熱器上。
圖/ 數位時代

TRYX創辦人Nelson認為,電腦零組件市場長年深陷價格、效能戰,讓許多品牌失去「創新的靈魂」。但機會就藏在痛點中,為了改善市場現況,Nelson先是融合了設計、美學和頂尖技術,打造出全球第一款裸眼3D水冷散熱器PANORAMA、融入家居布面設計的FLOVA機箱等代表性產品;今年Computex中,TRYX再端出重量級新品「HOLO全息視覺顯示水冷散熱器」,是利用佩珀爾幻象(Pepper’s Ghost),將GIF動畫、短影音直接投射在散熱器上,並和圖庫平台GIPHY合作,讓玩家能無限擴充素材,將冰冷的硬體化做藝術品。

有趣的是,這份創新並非憑空想像,而是來自亞馬遜的數據洞察。TRYX全球電商營運負責人Paso指出,TRYX採用了亞馬遜的「選品指南針」(Product Opportunity Explorer),「這就像我們的『市場雷達』。過去團隊決策可能只憑感覺,現在透過細分類目的銷售數據和趨勢,團隊能精準預判市場狀況,讓供應鏈更穩、現金流更健康。」

而「VINE評論工具」則是TRYX的「信任放大器」。團隊會邀請評測者,針對新品發表影片、照片與專業分析等回饋,這對整合了抗反光塗層、克服曲率折射等複雜工程技術的3D水冷散熱器來說,無疑是最具說服力的評價。

2024年,TRYX首度在亞馬遜上架高單價的螢幕水冷散熱器時,原先預估一天只能賣個3到5台,沒想到美國市場強大的購買力,加上團隊善用亞馬遜的各項工具拆解數據,讓單日銷量直接飆破20台;而TRYX進軍亞馬遜後僅1年,品牌營收便達到197%的成長,「亞馬遜的多站點優勢,讓我們只要專心把產品做好,就能在全世界找到最適合的市場!」Paso透露,接下來,TRYX預計再進軍德國、法國、英國等歐洲市場和亞太地區,「我們希望讓更多玩家,體驗到TRYX的創新精神。」

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新銳品牌 TRYX 顛覆傳統電腦零組件市場,結合設計、美學與頂尖技術,將冰冷的硬體化做藝術品,為玩家帶來無限的視覺擴充體驗。
圖/ 數位時代

Silicon Power 建立即時地區化策略,開拓 B2B 商機

全球記憶體領導品牌Silicon Power看準線上通路的潛力,並為了貫徹「國際化品牌」的定位,將亞馬遜全球開店視為品牌跨境的關鍵,「Silicon Power每進入一個新市場,亞馬遜都是我們優先考量的線上通路選擇,因為它能迅速幫助我們建立品牌曝光和銷售體系。」Silicon Power Sales Deputy Manager Benson指出,透過亞馬遜賣家中心(Amazon Seller Central),採靈活的「地區化策略」,針對當地消費者習慣、法規稅務,即時調整價格和庫存。

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看準線上通路潛力,Silicon Power將亞馬遜全球開店視為品牌跨境的關鍵,透過靈活的「地區化策略」即時調整價格與庫存,更運用 Amazon Business 功能敲開全球企業級 B2B 市場的大門。圖為Silicon Power 銷售副理 Benson(左)與董事長陳慧民(右)於 Computex 展位合影。
圖/ 數位時代

在行銷上,Silicon Power則善用亞馬遜廣告(Amazon ADs),精準設定投放目標、掌握搜尋趨勢。更重要的是,亞馬遜的「Amazon Business」功能,讓Silicon Power的醫院、教育機構等企業用戶,能以批量採購方式下單,等於敲開了B2B市場的大門,「這是一個關鍵轉折,因為我們不再只服務個人消費者,也能為企業客戶提供企業級需求的記憶體解決方案。」

正因從亞馬遜獲得了全方位數據,Silicon Power利用這份對消費者的理解,在今年的Computex中,跳脫了「單一產品框架」的思維,首度展出專為創作者打造的「CreatePro 系列」。團隊不盲目模仿競品,而是精準切入內容創作者的工作流程,將需求拆分為錄影、後製、備份、長期保存等四個階段,並為每個階段提供完整對應的儲存方案,「不是競爭者做什麼,我們就去做什麼,我們還是會利用從亞馬遜等平台獲得的數據,回到消費者需求,完整提供產品的解決方案。」Benson笑稱,如今,團隊已將「亞馬遜賣家學習中心」視為內部的成長基地,同仁會搭配亞馬遜的建議、策略,持續升級自身戰力。

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廣穎電通跳脫單一產品框架,利用從亞馬遜等平台獲得的全方位數據回到消費者需求,精準切入內容創作者的工作流程,完整提供相對應的儲存方案。
圖/ 數位時代

對圓剛、TRYX和Silicon Power來說,在這場跨境出海的戰役中,亞馬遜不僅是銷售貨物的通路,更扮演了品牌向全球拓展的「加速」角色。從前期透過商機探測器,進行市場洞察、需求驗證,進而預判趨勢、調整選品、開發新品;到中期藉由真實的消費者評論和成熟的廣告系統,快速累積海外信任度、建立品牌;最後再利用強大的FBA物流網絡和多站點優勢,將台灣的創新產品遞送至全球,正是亞馬遜被視為出口跨境關鍵的原因。

從三家品牌的成功軌跡,可以看出科技產業的全球化趨勢,已從過去的「硬體代工製造」,邁向「數據驅動品牌」的階段。無論是哪一種產業,品牌只要專心將產品做到極致,搭配亞馬遜全球開店提供的成長與加速服務等,就能在全球找到最適合的市場,讓世界看見台灣的創新能量。

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圖/ Amazon

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