半導體大時代：從技術到趨勢，半導體的生活應用與產業未來
活動訊息
想找書的時候，特別想偷看網友的書櫃... 原來大家都在看這本 ↓↓↓
用閱讀開啟視野，讓書成為照亮你人生的光
【金石堂選書】本月推薦您這些好書👉 快來看看
時報全書系購書滿549元，金幣加碼3倍送
👉逛逛去
內容簡介
從半導體相關理論、元件與設備介紹、製程與材料、
先進製程、先進封裝以及觀點中立的半導體發展與趨勢帶你深入淺出探討。
＞中美貿易戰華為被制裁，到台積電被迫到美國設廠，斷供先進代工晶片
從2018年貿易戰開始的華為被制裁，
到2020年台積電被迫到美國設廠，斷供先進晶圓代工晶片給華為海思半導體，
再到後來的中美科技戰，
美國聯合歐洲、日本、韓國半導體供應鏈限制中國大陸先進半導體製程的發展，
近年來的一系列事件將半導體行業推上了全球輿論舞臺的中心。
＞眾多應用場景，得益於5G通信、人工智慧、物聯網、智能駕駛等新興技術的快速發展
不論是我們每天都在使用的智慧手機、電腦、電視等電子產品，
還是我們日常出行所依賴的汽車及其他智能交通系統，
這些設備如此智慧、高效地為我們服務，背後離不開整個半導體產業鏈的強大支撐。
＞本書共分為六大部分
>>第一部分：講述整個半導體行業發展的趨勢
目前中國半導體行業的狀況；美國在2022年以後對半導體加大力度制裁的原委；國際形勢變化對中國半導體產業的影響。
>>第二部分：半導體技術相關的物理與化學知識
將半導體裡面難以理解的科學知識用最生活化的方式呈現；宏觀的講解近代科學史，理解學習科學的目的與如何學習科學，內容從基礎科學到核心問題的剖析。
>>第三部分：有系統地、由淺而深介紹生活中的半導體元件
從基本二極體元件衍生到生活中的LED與鐳射；從MOS結構延伸到類似大腦功能的邏輯與記憶體件；感測器件CIS等關鍵器件。
>>第四部分：全面性與系統性的介紹設備與製程
全面性說明各種半導體晶片關鍵工藝與設備連結，再加上製程過程中需要的表徵與檢測的設備，非常立體的瞭解設備、製程與測試表徵的關係；兼述在中美科技戰的大環境下國際上的競爭與國產化的進展。
>>第五部分：先進晶片與先進封裝的技術發展
先進晶片技術難點的說明；先進封裝的關鍵技術與關鍵設備可能突破的機會。具象化與類比化的深入淺出說明。
>>第六部分：中國半導體過去和現在的發展，預測未來可能進展方向
兩岸半導體的合作與競爭，兩岸產業發展的大歷史與大交流。21世紀中國科技發展的成果與經驗，如何繼續運用在半導體科技。以宏觀角度來看待中國半導體的發展，並提出建議。
〡專文推薦〡
前交通部長〡葉匡時
科技力智庫執行長〡烏凌翔
日揚科技執行長〡寇崇善
先進製程、先進封裝以及觀點中立的半導體發展與趨勢帶你深入淺出探討。
＞中美貿易戰華為被制裁，到台積電被迫到美國設廠，斷供先進代工晶片
從2018年貿易戰開始的華為被制裁，
到2020年台積電被迫到美國設廠，斷供先進晶圓代工晶片給華為海思半導體，
再到後來的中美科技戰，
美國聯合歐洲、日本、韓國半導體供應鏈限制中國大陸先進半導體製程的發展，
近年來的一系列事件將半導體行業推上了全球輿論舞臺的中心。
＞眾多應用場景，得益於5G通信、人工智慧、物聯網、智能駕駛等新興技術的快速發展
不論是我們每天都在使用的智慧手機、電腦、電視等電子產品，
還是我們日常出行所依賴的汽車及其他智能交通系統，
這些設備如此智慧、高效地為我們服務，背後離不開整個半導體產業鏈的強大支撐。
＞本書共分為六大部分
>>第一部分：講述整個半導體行業發展的趨勢
目前中國半導體行業的狀況；美國在2022年以後對半導體加大力度制裁的原委；國際形勢變化對中國半導體產業的影響。
>>第二部分：半導體技術相關的物理與化學知識
將半導體裡面難以理解的科學知識用最生活化的方式呈現；宏觀的講解近代科學史，理解學習科學的目的與如何學習科學，內容從基礎科學到核心問題的剖析。
>>第三部分：有系統地、由淺而深介紹生活中的半導體元件
從基本二極體元件衍生到生活中的LED與鐳射；從MOS結構延伸到類似大腦功能的邏輯與記憶體件；感測器件CIS等關鍵器件。
>>第四部分：全面性與系統性的介紹設備與製程
全面性說明各種半導體晶片關鍵工藝與設備連結，再加上製程過程中需要的表徵與檢測的設備，非常立體的瞭解設備、製程與測試表徵的關係；兼述在中美科技戰的大環境下國際上的競爭與國產化的進展。
>>第五部分：先進晶片與先進封裝的技術發展
先進晶片技術難點的說明；先進封裝的關鍵技術與關鍵設備可能突破的機會。具象化與類比化的深入淺出說明。
>>第六部分：中國半導體過去和現在的發展，預測未來可能進展方向
兩岸半導體的合作與競爭，兩岸產業發展的大歷史與大交流。21世紀中國科技發展的成果與經驗，如何繼續運用在半導體科技。以宏觀角度來看待中國半導體的發展，並提出建議。
〡專文推薦〡
前交通部長〡葉匡時
科技力智庫執行長〡烏凌翔
日揚科技執行長〡寇崇善
目錄
目錄
推薦序
前交通部長／葉匡時
科技力智庫執行長／烏凌翔
日揚科技執行長／寇崇善
前言
Part 1 緒論
1.1 半導體市場及競爭
1.2 半導體技術概述
1.3 未來半導體的走勢
1.4 兩岸翻譯的同與不同
1.5 附錄
Part 2 半導體理論基礎
2.1 光與波
2.2 電磁波
2.3 電磁波與無線通訊
2.4 量子力學與週期表
2.5 半導體能帶理論與半導體特性
2.6 PN接面與異質接面原理介紹
2.7 我對科學教育的看法
2.8 附錄
Part 3 半導體元件
3.1 半導體元件概論
3.2 半導體光元件
3.3 電力電子元件
3.4 射頻元件
3.5 CMOS相關元件
3.6 磁性記憶體
3.7 附錄
Part 4 關鍵半導體設備
4.1 蝕刻
4.2 離子佈植
4.3 薄膜沉積設備
4.4 原子層沉積的介紹
4.5 化學機械研磨
4.6 測試與材料特性檢測設備
4.7 空無一物的科學：真空科技
4.8 附錄
Part 5 先進製程介紹
5.1 積體電路先進製程介紹
5.2 先進製程及其關鍵設備：曝光機與相關設備介紹
5.3 先進製程及其關鍵設備：原子層蝕刻介紹
5.4 先進封裝技
5.5 先進封裝製程與設備介紹
5.6 先進封裝技術的進展與趨勢
5.7 附錄
Part 6 我對未來科技的看法
6.1 中國半導體未來發展的趨勢與看法
6.2 我看未來科技的趨勢
6.3 附錄
參考資料
推薦序
前交通部長／葉匡時
科技力智庫執行長／烏凌翔
日揚科技執行長／寇崇善
前言
Part 1 緒論
1.1 半導體市場及競爭
1.2 半導體技術概述
1.3 未來半導體的走勢
1.4 兩岸翻譯的同與不同
1.5 附錄
Part 2 半導體理論基礎
2.1 光與波
2.2 電磁波
2.3 電磁波與無線通訊
2.4 量子力學與週期表
2.5 半導體能帶理論與半導體特性
2.6 PN接面與異質接面原理介紹
2.7 我對科學教育的看法
2.8 附錄
Part 3 半導體元件
3.1 半導體元件概論
3.2 半導體光元件
3.3 電力電子元件
3.4 射頻元件
3.5 CMOS相關元件
3.6 磁性記憶體
3.7 附錄
Part 4 關鍵半導體設備
4.1 蝕刻
4.2 離子佈植
4.3 薄膜沉積設備
4.4 原子層沉積的介紹
4.5 化學機械研磨
4.6 測試與材料特性檢測設備
4.7 空無一物的科學：真空科技
4.8 附錄
Part 5 先進製程介紹
5.1 積體電路先進製程介紹
5.2 先進製程及其關鍵設備：曝光機與相關設備介紹
5.3 先進製程及其關鍵設備：原子層蝕刻介紹
5.4 先進封裝技
5.5 先進封裝製程與設備介紹
5.6 先進封裝技術的進展與趨勢
5.7 附錄
Part 6 我對未來科技的看法
6.1 中國半導體未來發展的趨勢與看法
6.2 我看未來科技的趨勢
6.3 附錄
參考資料
試閱
Part 1 緒論
從2018年貿易戰開始的華為被制裁，到2020年台積電（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, TSMC）被迫到美國設廠和斷供先進晶圓代工晶片給華為海思半導體，再到後來的中美科技戰，美國聯合歐洲、日本、韓國半導體供應鏈限制中國大陸先進半導體製程的發展，近年來的一系列事件將半導體行業推上了全球輿論舞臺的中心，激發了人們對半導體產業的廣泛關注。
事實上，半導體科技早已滲透到了我們生活中的每一個角落，如圖1 1所示，不論是我們每天都在使用的智慧手機、電腦、電視等電子產品，還是我們日常出行所依賴的汽車及其他智能交通系統，這些設備能夠如此智慧、高效地為我們服務，其背後離不開整個半導體產業鏈的強大支撐。在享受這些科技產品給我們生活帶來的樂趣與便利的同時，我們也應該對其背後的半導體產業有所瞭解。不論你是想要瞭解半導體行業的「好奇者」，還是即將進入半導體行業的「新鮮人」，亦或是已經置身於半導體行業的業內人士，我們希望通過這本書，和你一起探討半導體相關知識、感受這個爆發於「毫釐之間」的科技魅力。
1.1 半導體市場及競爭
1.1.1 全球市場
半導體產業是現代科技的支柱產業，支撐著從智能手機到超級電腦、從電動車到智能家居等眾多應用場景，得益於5G通信、人工智慧（Artificial intelligence, AI）、物聯網（Internet of Things, IoT）、智能駕駛等新興技術的快速發展，全球半導體市場規模近年來持續增長。如圖1 2所示，據上海積體電路產業報告統計，2023年全球積體電路市場規模約為6000億美元，並有望在未來幾年進一步增長，根據US. market的預測，到2029年全球半導體市場規模將突破一兆美元。
從區域分佈的角度來講，全球半導體產業表現出明顯的區域化特徵。亞洲一方面是全球最大的半導體消費市場，如圖1 3所示，2023年中國大陸的晶片需求占了全球晶片市場的30%；另一方面也是全球重要的半導體生產基地，以台積電為代表的晶圓代工企業，憑藉其先進製程技術，掌握了全球50%以上的半導體代工市場份額，同時，韓國則憑藉三星電子和SK海力士，在記憶體晶片領域佔據壓倒性優勢，壟斷了全球主要的DRAM和NAND Flash供應。美國則在半導體設計領域擁有絕對優勢，高通、輝達、超微半導體（Advanced Micro Devices, AMD）等企業在高性能計算和移動通信領域表現突出，同時美國也掌控著關鍵的電子設計自動化（Electronic design automation, EDA）工具和智慧財產權。另外，荷蘭的ASML公司則幾乎壟斷了極紫外曝光機（EUV）設備的市場，成為支撐5奈米及以下製程不可或缺的設備供應商。
1.1.2 制裁與突圍
隨著中國大陸在世界舞臺上的崛起，美國在經濟和科技等多個領域對中國大陸進行打壓，半導體科技更是成了「主戰場」，從技術封鎖到供應鏈斷供，美國對中國大陸半導體產業的制裁持續升級，面對重重壓力，中國大陸半導體產業不斷謀求突破與發展，從加大研發投入到完善產業鏈佈局，一系列舉措逐步落地生效，展現出了頑強的韌性與崛起的潛力。這裡我們不妨一起回顧一下2018年以來中國大陸面臨的「芯」的煩惱與應對之策。
（1）2018-2020年：美國初步封鎖，中國大陸「臨危應戰」
2018年，美國啟動對中興通訊的出口禁令，隨後進一步升級為對華為的打壓。這一波的打壓主要集中在電信設備領域，特別是基地台所需的射頻晶片（Radio Frequency chip）、現場可程式設計閘陣列（Field Programmable Gate Array）和資料轉換晶片（Data Converter Chip）。在這一設備領域美國廠商幾乎佔據主導地位，這波打擊對華為有不小的影響，但是對華為而言，還是可以有替代方案的。第二波衝擊是禁售企業網路通信伺服器所需的英特爾微處理器和微軟作業系統。這波制裁雖然只影響了華為10%的銷售額，但由於缺乏替代方案，打擊力度較大。不過，因其占比不高，影響總體可控。第三波衝擊是禁止華為授權使用穀歌和微軟的作業系統，導致華為手機、平板和筆記型電腦在海外市場銷售受阻，對其海外市場份額造成了巨大衝擊。
面對突如其來的打壓，中國大陸科技企業和政府迅速展開「臨危應戰」：華為啟動「備胎計畫」，通過自研麒麟晶片緩解斷供壓力，發佈並開始在其移動設備上使用鴻蒙作業系統；與此同時，中國大陸企業開始推動「去美化」進程，提升國產供應鏈的自主比例。
儘管中國大陸在此階段成功穩住部分關鍵領域，但在高端晶片、設備和材料等方面仍依賴進口，根本問題尚未解決。
（2）2021-2022年：封鎖加劇，中國大陸展開「產業自救」
美國延續對中國科技制裁，並聯合盟友升級對中國大陸的全面封鎖，包括禁止荷蘭ASML公司向中國出口EUV光刻機，同時限制含有美國技術的設備進入中國大陸市場，2022年，美國在發現中國大陸已實現7 nm製程晶片後，進一步升級對中國大陸半導體領域的打壓，將氧化鎵、氮化鎵等先進材料（這些材料可用於製造更先進的射頻設備和高功率半導體元件）被納入出口管制名單，同時限制中國大陸使用3 nm及以下製程所需的晶片設計工具、這些措施不僅打擊了中國大陸在先進製程領域的追趕能力，還直接影響到部分企業的日常生產。2022年10月，美國針對中國大陸高端半導體產業提出了更嚴苛的限制政策，包括禁止美國相關人員或綠卡持有人參與中國大陸高端半導體企業發展；禁止中國大陸企業使用含美國技術的設備；所有半導體相關產品需通過美國政府審批，即使該產品涉及消費電子等民用領域。這一系列制裁給中國大陸半導體產業鏈帶來了全面衝擊，包括晶片設計、製造、設備採購等多個產業環節。
面對愈發嚴峻的封鎖，中國大陸也加大對晶片設計、製造和設備研發的投資力度。中國大陸國內企業逐步攻克14 nm製程所需設備和材料，並在記憶體晶片領域實現量產突破。儘管中國大陸在成熟製程領域取得一定突破，但高端晶片的短板依然未能填補。
從2018年貿易戰開始的華為被制裁，到2020年台積電（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, TSMC）被迫到美國設廠和斷供先進晶圓代工晶片給華為海思半導體，再到後來的中美科技戰，美國聯合歐洲、日本、韓國半導體供應鏈限制中國大陸先進半導體製程的發展，近年來的一系列事件將半導體行業推上了全球輿論舞臺的中心，激發了人們對半導體產業的廣泛關注。
事實上，半導體科技早已滲透到了我們生活中的每一個角落，如圖1 1所示，不論是我們每天都在使用的智慧手機、電腦、電視等電子產品，還是我們日常出行所依賴的汽車及其他智能交通系統，這些設備能夠如此智慧、高效地為我們服務，其背後離不開整個半導體產業鏈的強大支撐。在享受這些科技產品給我們生活帶來的樂趣與便利的同時，我們也應該對其背後的半導體產業有所瞭解。不論你是想要瞭解半導體行業的「好奇者」，還是即將進入半導體行業的「新鮮人」，亦或是已經置身於半導體行業的業內人士，我們希望通過這本書，和你一起探討半導體相關知識、感受這個爆發於「毫釐之間」的科技魅力。
1.1 半導體市場及競爭
1.1.1 全球市場
半導體產業是現代科技的支柱產業，支撐著從智能手機到超級電腦、從電動車到智能家居等眾多應用場景，得益於5G通信、人工智慧（Artificial intelligence, AI）、物聯網（Internet of Things, IoT）、智能駕駛等新興技術的快速發展，全球半導體市場規模近年來持續增長。如圖1 2所示，據上海積體電路產業報告統計，2023年全球積體電路市場規模約為6000億美元，並有望在未來幾年進一步增長，根據US. market的預測，到2029年全球半導體市場規模將突破一兆美元。
從區域分佈的角度來講，全球半導體產業表現出明顯的區域化特徵。亞洲一方面是全球最大的半導體消費市場，如圖1 3所示，2023年中國大陸的晶片需求占了全球晶片市場的30%；另一方面也是全球重要的半導體生產基地，以台積電為代表的晶圓代工企業，憑藉其先進製程技術，掌握了全球50%以上的半導體代工市場份額，同時，韓國則憑藉三星電子和SK海力士，在記憶體晶片領域佔據壓倒性優勢，壟斷了全球主要的DRAM和NAND Flash供應。美國則在半導體設計領域擁有絕對優勢，高通、輝達、超微半導體（Advanced Micro Devices, AMD）等企業在高性能計算和移動通信領域表現突出，同時美國也掌控著關鍵的電子設計自動化（Electronic design automation, EDA）工具和智慧財產權。另外，荷蘭的ASML公司則幾乎壟斷了極紫外曝光機（EUV）設備的市場，成為支撐5奈米及以下製程不可或缺的設備供應商。
1.1.2 制裁與突圍
隨著中國大陸在世界舞臺上的崛起，美國在經濟和科技等多個領域對中國大陸進行打壓，半導體科技更是成了「主戰場」，從技術封鎖到供應鏈斷供，美國對中國大陸半導體產業的制裁持續升級，面對重重壓力，中國大陸半導體產業不斷謀求突破與發展，從加大研發投入到完善產業鏈佈局，一系列舉措逐步落地生效，展現出了頑強的韌性與崛起的潛力。這裡我們不妨一起回顧一下2018年以來中國大陸面臨的「芯」的煩惱與應對之策。
（1）2018-2020年：美國初步封鎖，中國大陸「臨危應戰」
2018年，美國啟動對中興通訊的出口禁令，隨後進一步升級為對華為的打壓。這一波的打壓主要集中在電信設備領域，特別是基地台所需的射頻晶片（Radio Frequency chip）、現場可程式設計閘陣列（Field Programmable Gate Array）和資料轉換晶片（Data Converter Chip）。在這一設備領域美國廠商幾乎佔據主導地位，這波打擊對華為有不小的影響，但是對華為而言，還是可以有替代方案的。第二波衝擊是禁售企業網路通信伺服器所需的英特爾微處理器和微軟作業系統。這波制裁雖然只影響了華為10%的銷售額，但由於缺乏替代方案，打擊力度較大。不過，因其占比不高，影響總體可控。第三波衝擊是禁止華為授權使用穀歌和微軟的作業系統，導致華為手機、平板和筆記型電腦在海外市場銷售受阻，對其海外市場份額造成了巨大衝擊。
面對突如其來的打壓，中國大陸科技企業和政府迅速展開「臨危應戰」：華為啟動「備胎計畫」，通過自研麒麟晶片緩解斷供壓力，發佈並開始在其移動設備上使用鴻蒙作業系統；與此同時，中國大陸企業開始推動「去美化」進程，提升國產供應鏈的自主比例。
儘管中國大陸在此階段成功穩住部分關鍵領域，但在高端晶片、設備和材料等方面仍依賴進口，根本問題尚未解決。
（2）2021-2022年：封鎖加劇，中國大陸展開「產業自救」
美國延續對中國科技制裁，並聯合盟友升級對中國大陸的全面封鎖，包括禁止荷蘭ASML公司向中國出口EUV光刻機，同時限制含有美國技術的設備進入中國大陸市場，2022年，美國在發現中國大陸已實現7 nm製程晶片後，進一步升級對中國大陸半導體領域的打壓，將氧化鎵、氮化鎵等先進材料（這些材料可用於製造更先進的射頻設備和高功率半導體元件）被納入出口管制名單，同時限制中國大陸使用3 nm及以下製程所需的晶片設計工具、這些措施不僅打擊了中國大陸在先進製程領域的追趕能力，還直接影響到部分企業的日常生產。2022年10月，美國針對中國大陸高端半導體產業提出了更嚴苛的限制政策，包括禁止美國相關人員或綠卡持有人參與中國大陸高端半導體企業發展；禁止中國大陸企業使用含美國技術的設備；所有半導體相關產品需通過美國政府審批，即使該產品涉及消費電子等民用領域。這一系列制裁給中國大陸半導體產業鏈帶來了全面衝擊，包括晶片設計、製造、設備採購等多個產業環節。
面對愈發嚴峻的封鎖，中國大陸也加大對晶片設計、製造和設備研發的投資力度。中國大陸國內企業逐步攻克14 nm製程所需設備和材料，並在記憶體晶片領域實現量產突破。儘管中國大陸在成熟製程領域取得一定突破，但高端晶片的短板依然未能填補。
配送方式
-
台灣
- 國內宅配：本島、離島
-
到店取貨：
不限金額免運費
-
海外
- 國際快遞：全球
-
港澳店取：
訂購/退換貨須知
加入金石堂 LINE 官方帳號『完成綁定』，隨時掌握出貨動態：
提醒您！！
金石堂及銀行均不會請您操作ATM! 如接獲電話要求您前往ATM提款機，請不要聽從指示，以免受騙上當！
退換貨須知：
**提醒您，鑑賞期不等於試用期，退回商品須為全新狀態**
-
依據「消費者保護法」第19條及行政院消費者保護處公告之「通訊交易解除權合理例外情事適用準則」，以下商品購買後，除商品本身有瑕疵外，將不提供7天的猶豫期：
- 易於腐敗、保存期限較短或解約時即將逾期。（如：生鮮食品）
- 依消費者要求所為之客製化給付。（客製化商品）
- 報紙、期刊或雜誌。（含MOOK、外文雜誌）
- 經消費者拆封之影音商品或電腦軟體。
- 非以有形媒介提供之數位內容或一經提供即為完成之線上服務，經消費者事先同意始提供。（如：電子書、電子雜誌、下載版軟體、虛擬商品…等）
- 已拆封之個人衛生用品。（如：內衣褲、刮鬍刀、除毛刀…等）
- 若非上列種類商品，均享有到貨7天的猶豫期（含例假日）。
- 辦理退換貨時，商品（組合商品恕無法接受單獨退貨）必須是您收到商品時的原始狀態（包含商品本體、配件、贈品、保證書、所有附隨資料文件及原廠內外包裝…等），請勿直接使用原廠包裝寄送，或於原廠包裝上黏貼紙張或書寫文字。
- 退回商品若無法回復原狀，將請您負擔回復原狀所需費用，嚴重時將影響您的退貨權益。
商品評價