透過課程,讓學生了解以下:
1. 半導體產業現況與基礎
2. 半導體材料科學實務
3. 半導體電子元件實務簡介
4. 半導體各種製造技術實務
5. 半導體趨勢與未來發展
一 半導體產業的進化史 半導體是什麼? 半導體的發展故事
現代科技中半導體的應用
二 晶片的摩爾定律與後摩爾時代 摩爾定律是什麼?晶片發展快到極限了嗎?
後摩爾時代的技術突破
三 世界半導體產業的發展與臺灣的關係 臺灣的經濟發展與半導體產業的關係簡介臺灣半導體產業的上、中、下游:
晶片設計、晶片製造、晶片封裝測試的代表性廠商
四 光與電的魔法-- 讓晶片 運作的科學原理 科學數量級:奈米到底有多小?一根頭髮能放多少個電晶體?
電子與電洞:半導體靠 它 們 來 控 制 電流!
電子槍、離子與電漿:半導體製程裡,這些概念如何被應用?
五 打造夢幻晶片的關鍵材料-- 半導體 材料的科學奧秘 元素週期表:矽、鍺、砷化鎵,這些材料為何特別?
固體材料的種類:金屬、絕緣體、半導體,它們的特性有何不同?
半導體的導電特性:為什麼矽能夠開關電流,而銅卻不行?
六 從沙子變晶片!-- 固體材料的製造技術 固 體 材 料 如 何 製造? 你知道晶片的原 料 其 實 是 沙 子嗎?
單晶vs.多晶vs.非晶材料:哪種材料最適合用來製造晶片?薄膜技術:如何讓材料 變 得 又 薄 又 均勻?
七 段考週 段考週
八 電子元件的魔法-- 小東西 如何改變世界? 電子元件的分類:主動元件 vs. 被動元件,它們的角色是什麼?
二極體、MOSFET、BJT、混合型電晶體:這些元件如何讓晶片運作?
電阻、電容、電感:這些小小的元件如何影響電子產品的效能?
九 晶片的誕生-- 積體電 路是怎麼製造的? 積體電路的組成與世代演變:從早期的IC 到 AI 晶片!積體電路的製作流程:一顆晶片要經過多少步驟?
積體電路的種類:類比 IC vs.數位 IC,它們 的 用 途 有 何 不同?
十 超級潔淨實驗室!-- 積體電 路的黃光微影技術 進入無塵室! 晶圓廠 比 醫 院 還 要 乾淨?!
光罩與倍縮光罩:如何把電路圖案印在奈米級的晶片上?黃光微影技術的演進: 從傳統微影到EUV,光刻技術如何不斷突破?
十一 晶片的誕生-- 晶圓製 程的魔法 光罩圖形轉移的實例:如何將電路印到晶圓上?
摻雜技術:如何改變材料的導電特性?
薄膜成長與蝕刻技術、多層導線、化學機械研磨:如何透過這些技術術完成晶片的製造?
十二 終 極 測試!-- 積體電 路的封裝與驗證 晶圓的尺寸與良率:
良率影響成本,如何提高成功率?
封裝技術的種類:從傳統封裝到 3D 封裝,技術如何進步?
先進製程技術:晶圓級封裝與立體封裝技術如何提升晶片效能?
十三 段考週 段考週
十四 具有超級影響力的臺灣半導體製造業 世界半導體產業的代表性廠商
臺灣半導體的世界地位:臺灣的半導體產業如何影響全球市場?
十五 未來的半導體-- 趨勢與 技術大預測 小 晶 片 封 裝 技 術(Chiplet):新的晶片是好幾顆做成一整塊?
臺灣的獨特產業模式:為何臺灣的晶圓代工模式能在全球立足?
AI、量子運算、先進封裝技術:未來十年的半導體科技會怎麼變?
十六 半導體 x AI 、電動車、太空科技-- 晶片的 未來應用 AI 晶片:如何讓 AI更強大、更省電?電動車與自駕技術:晶片如何改變車用科技?
半導體在太空科技的應用:為何 NASA也要找台積電?
十七 半導體危機?-- 地緣政 治、全球競爭與產業挑戰 全球晶片大戰! 美國、中國、歐洲為何搶著發展半導體?臺灣的半導體優勢與挑戰:護國神山會被別國取代嗎?
水、電、人才短缺:臺灣半導體產業的隱憂是什麼?
十八 期末論壇 課程總整回顧(含共通問題評析與回饋)