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❒ 積體電路產業分類
積體電路(IC)的產業分類與製作流程，包含IC設計、IC光罩與製造、IC封裝與測試三大部分，台灣在整個積體電路產業有完整的產業鏈，我們先介紹如下：
➤IC設計產業：屬於「上游產業」，是目前台灣半導體產業發展最具潛力的，例如：專門設計數位積體電路的聯發科技(MTK)、晨星半導體(MStar)等公司；與專門設計類比積體電路的立錡科技(Richtek)、類比科技(AAtech)等公司，也有其他設計特定應用積體電路(ASIC：Application Specific Integrated Circuit)的公司，例如：創意電子、世芯電子等公司。
➤IC光罩與製造產業：屬於「中游產業」，其中IC光罩產業有專門製作光罩的公司，例如：台灣光罩、翔準先進等公司專門為晶圓廠生產光罩，也有的晶圓廠自行生產光罩，例如：台積電具有光罩生產部門專門製作光罩；IC製造產業有專門晶圓代工的晶圓廠，例如：台積電(TSMC)、聯華電子(UMC)等公司，也有專門生產自有產品的晶圓廠，例如：旺宏電子、力晶科技等公司。
➤IC封裝與測試產業：屬於「下游產業」，晶圓廠生產好的晶圓通常會交由封裝與測試廠進行封裝與測試的工作，例如：日月光、矽品、華泰等公司。

❒ 晶片設計(建築師畫設計圖)
積體電路(IC)製作的第一步就是要先畫設計圖，晶片設計的目的主要在規劃晶片各區域的功能。＜圖一(a)＞為Intel Core i7中央處理器(CPU)的實體外觀，＜圖一(b)＞為內部晶片的構造，處理器核心(Core)包括：控制單元(CU)、算術邏輯運算單元(ALU)、浮點運算單元(FPU)、暫存器(Registor)、L1與L2快取記憶體；非核心(Uncore)包括：佇列(Queue)、輸出入單元(I/O)、L3快取記憶體(做為核心之間的共用記憶體)、記憶體控制器等，放大以後其實就是一大堆CMOS排列組合在矽晶片上，如＜圖一(c)＞所示，由於矽晶片的最小組成單位CMOS非常微小，所以直接以肉眼無法分辨出來。

圖一　Intel Core i7中央處理器的架構。
資料來源：wccftech.com、gizmodo.com。

我們只要想像將＜圖一(a)＞拆開以後可以得到＜圖一(b)＞所示，先不考慮CMOS這麼複雜的圖形，姑且先想像畫好的IC設計圖上只是一些奇怪的圖形，分別代表控制單元、算術邏輯運算單元、浮點運算單元、記憶體單元等，稱為「功能單元(Function unit)」如＜圖二(a)＞所示，這就是所謂的「光罩圖形」。

製作晶片的第一步要先畫IC設計圖，在製作晶片之前必須先規劃好將不同的功能單元製作在那個區域；就好像是蓋大樓的第一步要先畫建築設計圖(藍圖)，例如：教學大樓必須有教室、辦公室、演講廳、廁所等建築，在蓋大樓之前必須先規劃好要將不同功能的建築蓋在那個區域。知識力www.ansforce.com。

圖二　積體電路的製造流程。
資料來源：optofab.org.au。

❒ 光罩製作
將IC設計圖上的圖形經過「第一次縮小」，以電子束刻在石英片上，由於電子束的直徑大約100m(奈米)，所以使用電子束刻在石英片上的圖形線寬大約100nm，如＜圖二(b)＞所示。依照IC設計圖的規劃將不同功能單元的圖形刻在不同的區域就形成「光罩(Photomask)」或「倍縮光罩(Reticle)」。光罩上的圖形其實就是CMOS的圖形，至於CMOS到底是怎麼樣的圖形將會在後面詳細介紹，在＜圖二(b)＞中只是用一些奇怪的圖形讓大家想像一下而已。

❒ 晶片製造(營造廠蓋房子)
將光罩放入曝光機內，進行「第二次縮小」到大約十分之一，如＜圖二(c)＞所示，將光罩放在曝光機中的光學系統(透鏡組)上方，再以紫外光雷射照射，紫外光經過透鏡組將光罩上的圖形(線寬大約100nm)縮小十分之一後投射到矽晶圓上(線寬大約10nm)，稱為「圖形轉移」，由於製程技術的進步，從20年前的0.18μm(微米)、0.13μm、90nm(奈米)、65nm、45nm、22nm、10nm等，發展到今天的7nm、5nm、3nm，光罩上的圖形轉移到矽晶圓以後還要經過高溫氧化、摻雜技術、蝕刻技術、薄膜成長等化學或物理程序，才能完成晶片的製造工作，這個部分將會在後面詳細介紹。

製作晶片的第二步要將IC設計圖刻成光罩，再將光罩交給晶圖代工廠讓製程工程師在「矽晶圓上」施工；就好像蓋大樓的第二步要將畫好的建築設計圖(藍圖)交給營造廠讓土木工程師在「地球表面上」施工。兩者最大的差異在：積體電路是按照設計圖「縮小」，而蓋大樓是按照設計圖「放大」，這樣的縮小在生活中最常使用在照像的時候，照相機可以將101大樓縮小到一張小小的底片上，是由於照相機的「鏡頭」可以聚光，將很大的物體匯聚成很小的影像，再投射到底片上，前面所提到的「透鏡組」就好像是照相機的鏡頭一樣。

❒ 晶片封裝與測試(監工單位驗收)
將製作好的晶片進行點收測試，檢驗晶片是否可以正常工作，以確定每片晶圓的可靠度與良率，最後再以塑膠或陶瓷外殼包裝晶片，以保護晶片在工作時不受外界的水氣、灰塵、靜電等影響。
製作晶片的最後一步要將製作好的晶片進行點收測試與封裝；就好像蓋大樓的最後一步要將蓋好的大樓交由監工單位驗收。

【請注意】上述內容經過適當簡化以適合大眾閱讀，與產業現狀可能會有差異，若您是這個領域的專家想要提供意見，請自行聯絡作者；若有產業與技術問題請參與社群討論。

【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「積體電路與微機電產業，全華圖書公司」。＜我要買書＞