摩爾定律魔術的背後 | 高雄市補習班資訊網

2021年6月8日—電子產品的製造，從一開始的PCB，到後來的半導體，尺寸越來越小，而今日半導體的製程大戰更是已經到了幾十奈米（5nm製程的gatepitch ...

電子產品的製造，從一開始的PCB，到後來的半導體，尺寸越來越小，而今日半導體的製程大戰更是已經到了幾十奈米（5nm製程的gate pitch約50nm上下）的等級。雖然在製作PCB板等較大的電子零組件時還可以用人力去檢測與調整，憑經驗來找到最佳製造方式。但一旦到了接近半導體製程的等級便很難用人工的方式去應付，因為製程的瑕疵已經不是肉眼能夠判斷的。不過，在半導體尺寸越來越小，生產難度越來越高的情況下，半導體製造仍然能夠年年進步，有什麼力量在驅動這樣的發展呢？背後有怎麼樣的關鍵能力值得學習呢？

其實半導體製造從來就不是單一學科的事，而是整個科技生態系一起演進的結果，從IC設計，不同製程步驟的硬體/軟體開發商，到設計製程＆整合所有硬體的半導體製造商，所有的廠商都必須要一起進步，整個製程製造能力才有辦法前進。但，我認為不管是半導體的硬體設備（ASML、 KLA、LAM……），以及半導體的製造商（TSMC、Samsung、Intel……）都有大量的朝自動化、數位化及智慧化邁進的趨勢。就像整個汽車工業漸漸的被數位化的趨勢席捲一樣（如特斯拉的資料系統)， 整個半導體業早早的就大量的利用數據來幫助製造可以做得越精密、快速、便宜。

這些進步其實不是像很多人想的直接導入A.I.就會解決所有的問題。整個半導體製造的大系統其實是可以被劃分為很多個小系統，像堆積木一樣，然後每個小系統去隨著時間優化、改善，再將這些持續的進步堆疊成每一個node的躍進。

比如說，每一種製程的機台都會根據半導體製造商的要求進行做一代又一代的改進，然後半導體製造商再將研發新一代製程將所有製程機台的進步整合，以達成最新一代晶片的要求（如圖2）。再來，每一種製程的機台其實都會有硬體和軟體，其硬體和軟體的發展也都會與時俱進。所以整體來說，每一種製程的軟體 / 硬體子系統推著單一製程設備的進步，而各種不同設備的進步和半導體製造商的整合推動著整體半導體製程的演進。文明就是這樣堆疊出來的，而半導體製造的精度和效率也是聚...