第三章 IC 產業發展及生產問題分析
3.2 積體電路 IC 介紹
3.2.1 半導體產品類別
半導體產業可以大致劃分為積體電路(IC)、分離式元件(discrete)、與 光電半導體,如下圖 3-2 所示。
半導體產業
分離式元件(discrete)
積體電路IC 光電半導體
圖 3-2 半導體產業劃分
積體電路 IC 是將一電路設計,包括線路及電子元件做在一片矽晶片上,
使其具有處理訊息的功能,而且體積小、處力資訊功能強的特性。依照 功能可將 IC 分為四類產品:記憶體 IC、微元件、邏輯 IC、類比 IC。
分離式元件指一般電路設計中與半導體有關的元件。常見的分離式元件 有電晶體、二極體及閘流體等。
光電半導體指利用半導體中電子與光子的轉換效應,所設計出來之材料 與元件。主要產品包括發光元件、受光元件、複合元件和光伏特元件等
。
台灣半導體產業主要包括矽的積體電路和砷化鎵的發光二極體。積體電 路在電腦、通訊及精密電子產品的使用廣泛,其市場需要量大。本研究 的對象 W 公司,是屬於 IC 產業中的一環。
3.2.2 IC 產品類別
就如前面所述,IC 產品可分成四個種類,分述如下:
[1] 記憶體 IC:用來儲存資料的元件,通常用在電視遊樂器、電子辭典、
通訊手機等。依照資料的持久性可再分成揮發性、非揮發性記憶體。
揮發性記憶體包括 DRAM、SRAM,非揮發性記憶體則分為 Mask ROM
、EPROM、EEPROM、Flash Memory 等四種。
[2] 微元件 IC:只有特殊的資料運算處理功能的元件。有三種主要產品:
微處理器,如電腦 CPU。微控制器是電腦中的主機與介面中的控制系 統,如音效卡、網路卡、視訊卡等控制元件。數位訊號處理 IC 可將類 比訊號轉為數位訊號,通常用於語音及通訊系統。
[3] 類比 IC:低複雜性、應用層面積大、整合性低且流通性高市此類產品 的特色。通常用來作為語言及音樂的 IC、電源管理與處理的元件。
[4] 邏輯 IC:為了特殊資訊處理功能而設計的 IC。常用在數位相機、3D 遊戲、Fax-Modem 功能模擬、手寫辨識系統等。
3.2.3 製造流程
IC 產業因為附加價值高,各廠商皆有其專業的領域,依照製程來區分,
可以劃分為上游的設計業、矽晶圓材料業,中游的製造業,下游則為封
裝業、測試業,支援工業則為設備業、光罩業、化學品與導線架,如圖 3-3 所示:
IC設計
IC製造 矽晶圓 製造
IC封裝
IC測試
化學品
導線架 設備
光罩
上 游
下 游 中 游
圖 3-3 IC 產業劃分
整個 IC 產業製造流程,由圖 3-4 所示。在 IC 製造廠中的作業,是將晶圓 以光罩製作出電路的基本圖樣,再以氧化、擴散、CVD、蝕刻、離子植 入… 等方法,將電路及電路上的元件在晶圓上做出。由於 IC 上的電路為 層狀結構,要以多次的光罩投入,在晶圓上作出一層一層的電路,其製 造就以基本的幾個步驟的反覆進行來達成。此外晶片製造、設計、光罩 供應、封裝、測試也是 IC 製造相當重要的步驟,但以國內的狀況而言,
這些都是屬於 IC 產業中獨立的製造/服務業。就我國而言,這些相關產業 的產值及其製造的複雜度、成本投資數量… 等,都以 IC 製造業最鉅。
圖 3-4 IC 產業製造流程