半導體工廠：設備、材料、製程及提升產業復興的處方籤

序言

第1章 進入半導體工廠
01 鳥瞰半導體工廠
02 生產線的總體確認
03 工廠各部門組織圖
04 工廠地理位置條件
05 半導體工廠的變電所設備
06 化學藥液、氣體供應、廢棄物處理系統
 
第2章 半導體是這樣製造的
01 什麼是「半導體」
02 半導體製造過程
03 前段製程1「FEOL」
04 前段製程2「BEOL」
05 矽晶圓
06 薄膜製造法、堆疊法
07 如何燒入電路
08 蝕刻製程進行加工成型
09  99‧9純度，加入不純物
10 晶圓的熱處理
11 使表面平坦化的CMP製程
 
第3章 半導體製造的幕後製程
01 微塵徹底洗淨
02 洗淨後「沖洗→乾燥」
03 利用鑲嵌技術佈線
04 半導體晶片的針測
05 「冗餘電路」保險措施的導入
06 晶圓切割晶片的技術
07 裝載在基座上
08 打線連接金屬線
09 導線的表面處理
10 保護晶片的「封裝」
11 引腳加工成型
12 晶片識別「蓋印」
 
第4章 半導體材料、機械、設備
01 為什麼需要進口矽晶圓？
02 將機台導入工廠
03 機台相同，生產的半導體也相同？
04 半導體的成本結構
05 材料的保存期限
06 晶圓外緣為什麼不利用
07 超純水的供應
08 超純水的純度
09 藥液、氣體等級與純度
10 計算設備稼動率
11 矽烷氣體會自燃，是危險物
12 半導體工廠的「氫爆」
13 「曝光技術「高精密度核心
14 從批量處理到單片處理
15 快速加熱處理
 
第5章 檢驗、篩選錯誤與出貨
01 如何篩選不良品？
02 包裝前出貨的良品晶粒
03 半導體的樣品
04 可靠性實驗與篩檢
05 同樣規格的不同運作速度
06 半導體出貨、包裝的注意事項
07 透過半導體公司銷售與直接銷售
08 處理客訴問題，改善晶片
 
第6章 「默契、原則」與潛規則
01 半導體工廠輪班制度
02 機器人與磁浮搬送設備
03 機台編號指定、群管理
04 微粒子扼殺半導體
05 CIM的三大作用
06 工程管理的統計數據支持
07 透過傾向管理，揪出異常徵兆
08 產業廢棄物處理業者違法棄置，公司的連帶責任
09 無塵室潔淨度
10 進入無塵室前的慣例
11 無塵室構造與使用規範
12 「局部潔淨化」策略
13 無塵室是宇宙實驗室？
14 特急、急行、普通電車同時在產線上
 
第7章 工廠員工真正的想法—工廠因人而存在！
01 蘊釀新想法的吸煙室
02 對於外界工廠參觀，原則上「拒絕」
03 半導體工廠的「改善」
04 非正式員工的工作
05 確認、確認再確認
06 所需的執照
 
第8章 半導體工廠的秘密
01 垂直式爐成為主流的原因
02 濕洗淨之外的洗淨方法
03 「良率」是什麼？
04 批次的大小，對生產的影響
05 無塵服的顏色區別
06 氣體鋼瓶室的設置細節
07 靜電處理對策
08 輕鬆參觀無塵室
09 定期點檢是在確認什麼
10 調整裝置水平
11 半導體工廠的零排放
12 半導體廠商的產業策略
13 裝置製造商洩漏情報的問題
14 備而不用的停電對策
15 無塵室的健康調查
 
復興日本半導體的處方籤
索引

序言

　　在我們的生活中，包圍著各種不同的電子機械。不論是在家裡或職場，興趣或娛樂休閒，各種狀況，甚至是旅行或通勤途中，幾乎都與電子機械脫離不了關係。

　　具體來說，電子機械包括個人電腦、液晶顯示器等薄型電視、DVD、手機、智慧型手機、Tablet（iPad等）、數位相機、汽車導航、電子書包等，範圍廣泛。

　　這些電子機械裡面裝有個別所需要的智慧功能，而具體實現的正是半導體。

　　如此這般，半導體（以下與IC一併簡稱為半導體）是為支持現代社會基礎所不可或缺的要素。

　　坊間書店多見以一般讀者為對象的半導體入門書及解說書籍，然而當提及半導體「在哪裡製作、怎樣製作」，一般人還是沒有概念。再者，即使因為「參觀工廠」熱潮逐漸提升人氣，對多數的半導體工廠而言，無塵室範圍仍是禁止一般民眾進入的。

　　筆者以「半導體工廠的全貌」為標題，著手進行此書的撰寫，將半導體的製造從各種不同觀點進行簡單明瞭的說明，希望能引起更多讀者的興趣。

　　為了使各位讀者能在閱讀本書過程中，能夠在腦海中描繪出半導體工廠的全貌以及核心部分，本書並非單純就半導體工廠的構造與功能等面向進行事實陳述，而是基於筆者的實際經驗，就「主題」、「幕後秘辛」、「問題因應」等多重面向進行介紹。

　　半導體本身為高科技產品，同時，製造半導體的工廠，可說是擁有高科技、高度know-how、高度系統化的「優秀製造工廠」。因此，就製造的角度來看，除了對於相關產業人員有幫助，對於其他產業人員來說，半導體工廠也具有許多值得學習、值得參考的地方。若本書能為這許多人們帶來即使是微不足道的幫助，筆者將會感到十分欣慰。
 
　　然而，以日本的狀況而言，即使擁有本書所介紹的優秀製造場所之半導體工廠，近年來日本半導體產業的凋零狀況，仍不堪入目。對於長年來從事半導體產業的筆者來說，回憶起1980年代曾經席捲世界各大市場的日本半導體業界，只感到不勝唏噓。但是，我們還是不能輕易放棄。

　　因此，本書刻意設立了「日本半導體產業復活之處方籤」章節（最終章），並在其中提及了筆者的個人淺見。如何進一步進化及發展日本強項how（如何、指「製造場所」）的同時，能改善與強化日本的弱點what（什麼、指「產品開發」），使其能在清晰的願景與決策之下，戰略性且有效率地進行，將是箇中關鍵。同時，關於能帶領大家進入下一個世代的大型商務的強有力技術，日本必須領先世界各國先一步開發並量產，以能在熾熱的競爭情勢中獲得最終勝利。為了達成這樣的目標，不僅需是半導體相關業界的人士，我們還需要各領域產官學及一般人民的共同理解與協助。

　　在此期許本書最終章所述，能夠發揮一點微薄的力量，為日本半導體業界找回昔日的風光。