旁白:你看到牆上三片圓圓亮亮、像鏡子一樣的東西了嗎?這些圓盤叫「晶圓」。從側邊看,會發現上面有一格一格的小方塊,那叫晶片,也是手機、電腦等電子產品的「大腦」。有請我們半導體界的前輩—張叔叔,來幫大家介紹晶圓!
張叔叔:「晶圓」的主要材料是「矽」。矽是一種半導體,導電能力介於導體和絕緣體之間。簡單說,沒加電壓時,矽是不導電的,加了電壓,電流就能通過。我們就是靠這個特性,控制電流設計,進行各種運算的電路。
旁白:喔~原來如此!
張叔叔:晶圓的製作,要先將矽提煉得很純,做成長圓柱,再切成你現在看到的薄片。接著,晶圓表面會經過幾十道複雜的製程,把電路一層層刻上去。最後再切割、測試、封裝,才變成真正能用的晶片。
旁白:那,為什麼晶圓有不同的大小呢?
張叔叔:這跟「生產效率」與「技術難度」有關。晶圓越大,一次能生產的晶片就越多,效率高、成本也比較低。但晶圓越大,在製程中出錯的機會也增加。像台積電這樣技術頂尖的公司,就能把大尺寸晶圓做得又準又好,良率也很高。
旁白:難怪全球品牌都搶著跟台積電合作,不愧是臺灣之光!
Narrator: See those three shiny, round things on the wall? They look kind of like mirrors, right? They're called wafers. If you look from the side, you'll notice they're covered in tiny squares. Those are chips, the "brains" of phones, computers, and other electronics. Let's bring in a senior figure from the semiconductor world, Uncle Chang, to tell us more!
Uncle Chang: Wafers are mostly made from silicon, which is a semiconductor, meaning its ability to conduct electricity falls somewhere between a conductor and an insulator. To put it simply, when there's no voltage, silicon doesn't conduct electricity. But once you apply voltage, a current can flow through. It's this property that lets us design circuits that can control electricity and carry out all sorts of computations.
Narrator: Oh, I see!
Uncle Chang: To make a wafer, you first need to purify silicon to a very high grade, then mold it into a long cylinder and slice it into thin discs—just like the ones you see here. After that, the wafer goes through dozens of complex processes where circuit patterns are etched layer by layer onto the surface. Once that's done, the wafer is cut, tested, and packaged. That's how it becomes a usable chip.
Narrator: So why are some wafers bigger than others?
Uncle Chang: That has to do with production efficiency and technical difficulty. The bigger the wafer, the more chips you can produce in one go, which means better efficiency and lower cost. But larger wafers also mean more chances for errors during processing. Companies like TSMC that possess world-class technology, can handle large wafers with incredible precision and high yield rates.
Narrator: No wonder global tech brands are lining up to work with TSMC. They truly are the pride of Taiwan!
口白:你看著壁頂有三片圓圓金金、佮鏡欲仝欲仝的物件無?這寡圓盤就號做「晶圓」。對邊仔看過,會發現講頂懸有一格一格的四角形,彼是晶片,嘛是手機仔、電腦等等的電子產品的「大腦」。咱來請半導體界的前輩—張阿叔,共逐家紹介晶圓!
張阿叔:「晶圓」的主要材料是「矽」。矽是一種半導體,過電的能力是佇導體佮絕緣體之間。簡單來講,若準電無加壓,矽是袂過電的,毋過若有加壓,電流就會當通過。咱就是靠這个特性,控制電流設計,來進行電路的各種運算。
口白:原來是按呢!
張阿叔:欲製作晶圓,著愛先共矽提煉予純,共做成長的圓柱,才閣共切予薄薄,就是你這馬看著的這種形。紲落來,晶圓的表面會經過幾十種複雜的製程,共線路一層一層刻起去。尾仔才閣切割、封裝、測試,才會變做真正會當用的晶片。
口白:若按呢,為啥物晶圓的大細會無仝款?
張阿叔:喔!這和「生產效率」佮「技術難度」有關係。晶圓若愈大,伊一擺所生產的晶片就會愈濟,按呢效率就較懸、成本嘛較低。毋過晶圓愈大,佇咧製作的過程中嘛會較𠢕脫箠。像台積電這款技術遮爾好的公司,就會當共大寸尺的晶圓做甲準閣好,良率嘛真懸。
口白:莫怪全球品牌的公司攏搶欲佮台積電合作,有影是咱台灣人的驕傲!
ナレーション:壁に丸くて光沢のある鏡のようなものが3つありますね!これらは「ウェハー」と呼ばれるディスクです。横から見ると、小さな正方形の格子があるのがわかります。これはチップと呼ばれ、スマートフォンやパソコンなど電子製品の「頭脳」になります。半導体業界の先輩である張おじさんをお招きして、ウエハーを紹介していただきましょう!
張おじさん:「ウエハー」の主原料は「シリコン」です。シリコンは半導体の一つで、電気伝導体と絶縁体の中間の導電性を持ちます。簡単に言うと、電圧がかかっていない時は電気を通さず、電圧がかかると電流が流れる性質を持つ物質です。この特性を生かして、電流設計を制御し、回路内でさまざまな計算を行います。
ナレーション:なるほど。
張おじさん:ウエハーの製作は、まずシリコンを高純度になるまで精製し、長い円筒状にしてから、今見ているような形に薄く切ります。次に、ウエハーの表面に数十の複雑なプロセスを施し、回路を層ごとに刻み込みます。最後に切断、テスト、パッケージ化が終わって使用可能なチップになります。
ナレーション:では、なぜウエハーにはいろいろなサイズがあるのですか?
張おじさん:それは「生産効率」や「技術的な難易度」と関係があります。ウェハーは大きければ大きいほど、一度に生産できるチップの数が増え、生産効率が上がり、コストも削減できます。しかし、ウェハーが大きくなればなるほど、生産加工中のエラーが多くなる可能性も高くなるんです。TSMCのような最先端の技術を持つ企業は、大型ウェハーを高精度かつ高品質で生産でき、しかも歩留まりも高いんです。
ナレーション:だからこそ世界中のブランドがTSMCとの提携を急いでいるのですね。納得です。まさに台湾の誇りですね!
旁白:你有看著壁項三垤圓圓光光、像鏡仔个東西無?這兜圓盤安到「晶圓」。對側膁來看,你會發現這頂項有一格一格仔个四角形,該安到晶片,乜係手機仔、電腦這兜多電子產品个「大腦」。這下有請𠊎等半導體產業个前輩-張阿叔來同大家紹介晶圓。
張阿叔:「晶圓」个主要材料係「矽」。矽係一種半導體,厥个導電能力在導體同絕緣體之間。簡單來講,無電壓个時節,矽係毋會通電个,係加吔電壓落去,電流就做得通過。𠊎等就係打幫這隻特性,控制電流設計,來進行各種運算个電路。
旁白:哦~原來係恁呢啊!
張阿叔:係呀!愛做晶圓,愛先同矽煉到盡純,做成長長圓圓豬頭个形仔,正過切做你這下看著个薄片。續等下來,晶圓个表面會經過幾下十項複雜个製程,同電路一層層仔刻上去。最尾過來切割、測試、封裝,正會變做正式用得个晶片。
旁白:咦,嘎做麼个晶圓會有無共樣个大細呢?
張阿叔:這就同「生產效率」過「技術難度」有關係。係講晶圓越大,一擺做得生產个晶片就越多,效率高、成本乜過低。毋過,晶圓越大,在製程該下搣差个機會乜會增加。像台積電這種技術一等湛斗个公司,就有法度同大尺寸晶圓做來又準又好,合格个比例乜蓋高。
旁白:哦~難怪全世界品牌做下搶等愛同台積電合作,有影係臺灣个光榮!