8吋與16吋晶圓的分別

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當經濟部長宗才怡正式宣布，開放8吋晶圓廠赴大陸刻不容緩時，很多人可能
還不太懂什麼是8吋晶圓廠？什麼是晶圓？0.25和0.18 微米又有什麼差別？台
積電、聯電去大陸蓋8 吋晶圓廠，為什麼有人說他們是忘恩負義、數典忘
祖？
Q. 什麼是晶圓片？

A. 晶圓片的由來，是先將二氧化矽經過純化、融解、蒸餾之後，製成矽
晶棒，晶圓廠再拿這些矽晶棒研磨、拋光和切片成為晶圓母片；由於圓形的晶
圓片本身沒有方向性，不適合電子的傳輸，因此這些晶圓還必須切出一個邊，
當做類似三角形的「底」，所以晶圓長得並不像家裡的DVD是標準的圓，而是
被切掉一個邊，成為有「底」的圓。

在晶圓加工的過程中，還有一項重要的技術叫「製程」。舉例來說，電線
的用途是傳導電力，而把電線裡的金屬──銅橫切開來，會發現它的寬度大約
在1至2公釐左右；晶圓片在經過許多化學藥劑的顯影、蝕刻等手續後，薄薄的
晶圓裡就會充滿著許許多多電子走的路徑（功能類似家用電線），這些路徑因
為極微小，晶圓片的層次又多，因此這些電路可以在肉眼看起來薄薄一片的晶
圓裡，做三度空間的伸展（所以才叫「積體」電路）。

Q. 台灣的晶圓技術到什麼程度？

A. 為了節省空間，電子路徑的橫切寬度當然是做得愈小愈好，因為電線
的寬度愈小，在一定單位面積下的空間內就能容納更多的電路。目前國內晶圓
廠的技術，可以把這個電路的寬度做成0.18甚至0.13微米（編按：1微米等於1
萬分之1公分，1奈米等於1000萬分之1公分）。

然而，把電路做得細，就愈容易崩斷，一旦在晶片的電路有一個地方崩
斷，電路就不通，這個晶片也就報廢了！於是晶圓廠常說的yi eld「良率」，
意思就是指電路控制在某某線寬的技術下生產的積體電路片，成功（電路沒
斷）的比例有多高。

Q. 8吋晶圓與12吋晶圓有何差異？

A. 晶圓的尺寸，可以決定裁切出來的晶片有多少數量，因此直徑8吋的晶
圓片使用2.0 微米的製程，如果不考慮良率，可以切出588 顆64M的DRAM（記
憶體）；至於12吋的晶圓，可以切出的成品又更多，祇不過12吋廠的設備成本
是8吋廠的好幾倍，因此必須利用技術把電路的線寬做得更細（例如：奈米技
術），讓切出來的成品數量成為8吋廠的好幾倍，才能符合投資蓋12吋廠，買
先進設備的成本效益。

Q. 台灣最早發展半導體工業的是誰？

A. 回溯台灣早期的電子產業發展史，台灣的半導體工業最早始於1963
年，交大的電子研究所開始從事半導體的研究，並且在1964年成立「半導體實
驗室」；1966年交大成功製造出台灣第一個積體電路（Integrated
Circuit ，IC），為台灣的半導體工業埋下了第一顆希望的種籽。

Q. 聯電是如何成立的？

A. 1973年，全球爆發石油危機，行政院為了提振國內經濟，加速發展現
代化工業，指示工研院成立電子工業研究發展中心（現為電子研究所），積極
引進積體電路的設計與製造技術。

1979年，工研院不希望電子所因為擴充產能而變成電子工廠，喪失研究的
性質，決定把技術轉移給民間公司，並且透過立法，規劃新竹科學園區，台灣
第一家IC公司──聯電（UM C）就是在這種環境下大興土木在園區內蓋電子工
廠；聯電經過工研院的技術轉移之後，開始生產電子錶、計算機等IC，1983年
聯電在4 吋的晶圓片上生產製程5.0微米的IC，次年才開始自工研院電子所移
轉3.0微米的「金屬氧化互補半導體」製程技術。

Q. 台積電是怎麼成立的？

A. 1984年，工研院電子所決定要進行一項大型的研究計劃，計劃名稱叫
VLSI（very l arge scale integrated circuit），這項計劃由政府出錢，委
託工研院執行，以先進的半導體製造技術，協助台灣的IC設計產業。隔年
VLSI計劃成功做出2.0微米的製程，但當時全球最先進的製程是1.0微米，工研
院為了提升國內的製程水準，於是到美國德州儀器公司（ TI），把時任TI副
總裁的張忠謀找回台灣當工研院院長，並且授命張忠謀在台灣建立一家具全球
競爭力的半導體製造公司。

張忠謀返台後，為了盡速達成政府的付託，在創立台積電時採取三項策
略：一、經營模式為晶圓專製；二、找國際知名半導體公司合資經營；三、將
VLSI的所有設備和人員統統轉移到台積電，加速公司的發展速度。

張忠謀當時為了找國際知名大廠合資碰了一鼻子灰，幾乎沒有人看好台積
電「晶圓專製」的經營模式，最後荷蘭飛利浦公司同意和台積電合資，才讓張
忠謀喘口氣。在有了合資廠商之後，當時行政院為減輕台積電的經營壓力，指
示工研院VLSI計劃的設備、土地、廠房等等，全部以低價出租給台積電，VLSI
裡的130 位技術人員也全部轉往台積電上班，行政院甚至還提供資金給台積電
從事研發工作。