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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AI賦能 設計起飛,Pinkoi 執行長顏君庭以 Samsung Galaxy S24旗艦系列拓展國際設計生態圈
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翻開 Pinkoi 名片背後,一句簡潔的「Design the way you are」映入眼簾,這正是 Pinkoi 共同創辦人暨執行長顏君庭創立公司的初衷:希望每個人都能用好的設計,實踐獨特的自我風格與生活樣貌。近年來, Pinkoi 不僅成功將設計生態圈拓展至國際,也串接 AI 引擎服務,成功以科技力搶攻消費者心佔率,讓跨境銷售零距離。

擁抱科技力,Pinkoi 自建 AI 模型 極致個人化體驗

2011年發跡於台灣的 Pinkoi,產品聚焦於生活風格及設計相關,如今已是擁有超過625萬名會員的國際電商平台,設計館來自全球77個地區、消費者遍及全球150個國家。為搶攻全球文化創意產業商機,去年底, Pinkoi 搭上 AI 科技浪潮, 正式推出「生活風格智慧模型」,以大規模個人化為主要場景,打造個人化商城,讓設計師得以更有效率的行銷商品。

「自建 AI 模型,就是為了打造獨特的個人化體驗。」出身美國矽谷科技業的顏君庭,談起自家創建的 AI 服務,眼神閃爍著光芒。他指出,「 Pinkoi 站上以設計品為主力,而設計品常常是各國民眾的興趣、風格、價值主張、地域性文化的延伸,所以相較於一般電商,我們更需要深入經營在地市場,了解設計師與消費者的需求。」

透過自建 AI 模型,不僅讓 Pinkoi 業績大幅成長,消費者在平台的瀏覽時間也提升近三成、創造1.5倍的商品點擊率,有效提升品牌黏著度。顏君庭笑稱,日本市場對於 Pinkoi 甚至有「沼る」的美譽,盛讚平台商品獨特、令人忍不住著迷而長久駐足。

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Pinkoi 共同創辦人暨執行長顏君庭對新科技趨之若鶩,讚嘆 Samsung Galaxy S24 Ultra 是「貼身得力助理」!
圖/ Samsung

智慧即時翻譯、筆記智慧助理 跨國商務人士最得力的行動幫手

對新科技趨之若鶩的顏君庭,近期則對三星電子最新推出的智慧型手機深深著迷,它就是首款結合全方位 Galaxy AI 應用的 Samsung Galaxy S24 旗艦系列 。

身為跨境電商平台的領導者,顏君庭經常需要走訪世界各地,最近剛結束日本差旅的他,直言 Samsung Galaxy S24 Ultra簡直是他的「貼身得力助理」。

「智慧即時翻譯的功能,真的是領先所有同業的最大亮點!」顏君庭表示,不會日文的他,過去在日本如果要打電話訂餐廳、旅館,都需要請朋友或同事幫忙,或是透過其他翻譯軟體來回轉譯,過程十分曲折。

「這次去日本有 Samsung Galaxy S24 Ultra,我可以直接按手機通話,開啟翻譯功能,我講英文,對話就會直接翻譯成日文,對方回應日文,也會轉回成英文,等於我們可以直接溝通,這點完全解決過去一直無法被解決的痛點,」顏君庭興奮地說道。

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「智慧即時翻譯」的功能,即使在沒有 Wi-Fi 的飛航模式下也能使用。
圖/ Samsung

『智慧即時翻譯』與『智慧自動摘要』功能,對時常參與跨國團隊會議的顏君庭,更是省時省力。他指出,雖然團隊主要溝通語言為英文,但有些交流討論常會運用到日文、韓文等多國語言,「如果請一個即時口譯,對公司的營運成本來說非常高,請同事翻譯,頂多也只能簡譯。有了 Samsung Galaxy S24 旗艦系列,我們可以把對話錄下來,透過 AI 即時翻譯成指定語言的文字,好像大家即時的聊天、參與討論。」

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與員工會議時,透過語音轉文字生成會議紀錄,還能分辨多人對話,並利用智慧自動摘要功能,一鍵做好摘要。
圖/ Samsung

「這對帶領跨國團隊很有幫助,有時用自己的母語討論,更能直接的表達想法,有效增進團隊的情感凝聚力,」顏君庭說。

筆記智慧助理也是日理萬機的顏君庭很喜歡的功能,他表示,每天要閱讀的文件相當多,現在只要輕輕觸碰手機螢幕幾下,就能快速獲得資料的精簡版本,筆記智慧助理還會自動排版、校正拼音,甚至在內文上方生成條列式的摘要,亦可將手寫字轉為文字,自動排版、生成重點摘要,將重要訊息直接佈達給團隊執行,「幫我省下很多時間。」

搜尋圈,一圈即搜:助力Pinkoi團隊精簡工作流程

Samsung Galaxy S24 旗艦系列 對於審核 Pinkoi 平台產品,更是如虎添翼。顏君庭表示, Pinkoi 對於產品審核非常嚴格,從設計本身到圖片拍攝,都要求出自設計師原創。因此,每當設計師上架產品,團隊須將圖片投遞到不同的平台,透過「以圖搜圖」的方式,確認有無相似物件。

「現在不用這麼麻煩了,我直接用 S Pen 觸控筆 圈起 Samsung Galaxy S24 Ultra 上的圖片,就可以立即搜尋,」他笑著說:「剛開始拿到S Pen 還有點納悶,因為使用經驗停留在過去,但實際使用才發現,意外的好用!」

顏君庭表示, Pinkoi 站上商品多達110萬項,內部會議討論時,有時沒辦法很精確的說出品牌或風格,透過 Samsung Galaxy S24 旗艦系列「搜尋圈」一圈即搜的功能,就可以很快速找到商品的細節,或類似的品項,讓團隊得以更快速聚焦討論。

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「搜尋圈」的功能,快速找到商品的細節及類似的品項,讓團隊在會議中聚焦討論更有效率。
圖/ Samsung

極致攝影 超強續航力 捕捉靈感不斷電

創業這10餘年來,顏君庭還是保有實地探訪台灣、各地市集的習慣,他也喜歡以手機拍攝,紀錄新發現的品牌或設計概念。「 Samsung Galaxy S24 Ultra 拍照的內建相機非常厲害,白天晚上都不需要用到濾鏡,」顏君庭也分享智慧相片編輯 的妙用,他指出,差旅移動中隨手拍照,常常會拍到不想要的物品或背景,這時只要用 Samsung Galaxy S24 旗艦系列內建的生成式相片編輯功能,輕鬆選取物件,即可移動或擦除, AI 還會自動填充背景,「完全不用擔心照片拍得不好。」

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內建「智慧相片編輯」,輕鬆圈選,即可移動或擦除物品, AI 運算自動填充背景。(右圖為完成畫面)
圖/ Samsung

此外,顏君庭也分享長途差旅的重要需求,他表示,由於海外出差行程滿檔,經常是清晨六點到深夜的行程,旅途中還需要拍照紀錄、開線上會議、收發即時通訊等,常因爲忘記帶手機充電線,需要跟店家開口要求幫忙充電,「 Samsung Galaxy S24 的高續航力也解決這個痛點,一整天高度使用竟然都還有電,讓我很放心。」

Samsung Galaxy S24 的簡潔設計,也讓他印象深刻。「我很喜歡 S24 超窄邊框的設計,讓整個手機畫面更清晰,不會被邊框干擾。」而深紫色的新色也十分特別,顏君庭分享到,「礦物在華人文化中有特別的寓意,例如這次拿到的深紫色非單調的色塊,而是帶有類似紫水晶的礦物感,也有點帶來事業與生活上的好運,整體設計很時尚,很符合商務人士的需求。」

建立「亞洲設計生態圈」串聯跨界連結設計

顏君庭會依據不同的使用需求變換裝置,例如隨身攜帶的手機,方便解決訊息、拍照、筆記或翻譯等即時需求,有較完整的工作時間時,則可用畫面較大的 Samsung Tab S9 平板接續處理。利用「快速分享」功能,跨裝置傳遞檔案,相互串聯。

「『智慧生態圈』(Samsung Galaxy Ecosystem)串連的模式,我認為很符合商務上的使用習慣,手機用來快速紀錄靈感、平板 進一步編輯;跨裝置的傳送省去了等待,又可以發揮每個裝置的優勢,讓我充分利用時間,」顏君庭說。

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Samsung Galaxy Ecosystem 智慧生態圈,跨裝置串聯,可將Tab中的筆記直接複製於手機上,讓商務生活更加便捷。
圖/ Samsung

面對日益競爭的市場,顏君庭以三星電子的智慧生態圈裝置策略巧妙比喻, Pinkoi 將持續致力建造「亞洲設計生態圈」,未來兩年亦將更專注在跨境市場銷售,聚焦協助台灣設計師共同推展至日本市場。

如同 Samsung Galaxy S24 旗艦系列運用 AI 科技力作為解方,解決消費者的痛點,顏君庭也將帶領 Pinkoi ,強化 AI 運用,將更美好的生活與使用體驗,傳遞給更多消費者。

了解更多 https://pse.is/5wumz6

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