什麼是半導體？您知道支持半導體製造的【測試儀】嗎？

半導體對我們的舒適生活是不可或缺的。
「半導體」被安裝在個人電腦、智慧型手機、汽車和家用電器等各種熟悉的事物中。您知道在製造半導體時測試儀是必不可少的嗎？

什麼是半導體？

世界上有導電的物質稱為“導體”，也有不導電的物質稱為“絕緣體”。半導體是一種性質介於導體和絕緣體之間的物質。鍺和矽等半導體是導電或不導電的材料，它們的電阻率會根據溫度而變化。透過利用這一特性，控制電流成為可能。
現在，半導體的意義更加廣泛，包括由半導體材料製成的電晶體和二極體等單一元件以及積體電路（IC）和LSI。

半導體的發展軌跡始於 1947 年，美國貝爾實驗室的物理學家約翰·巴丁 (John Bardeen) 和沃爾特·布拉滕 (Walter Bratten) 發現了點接觸晶體管。
在1950年代，IC（一種將多種元件合而為一的積體電路）和LSI（大規模積體電路）與個人電腦和文字處理器一起發展並普及到社會。

到2030年，半導體市場規模可望突破100兆日圓，半導體與我們的生活息息相關，現在大部分電器產品都包含半導體。
例如，它們廣泛應用於智慧型手機、電視、為電腦供電的CPU、空調和LED燈泡等日常家用電器，以及銀行ATM、火車營運和通訊等社會基礎設施。例如，智慧型手機使用大約 50 個半導體晶片，用於處理和記錄數據。

目前，全球半導體年消耗量據說超過1兆顆。在全球工業自動化和數位化（5G、人工智慧、雲端）的背景下，半導體技術的改進（小型化、高效、節能）變得更加重要且不斷發展。半導體是實現VR/AR、自動駕駛、電動車等新技術不可或缺的關鍵。

半導體尺寸

隨著半導體技術的進步，半導體晶片和電路本身的尺寸變得越來越小。
1977年，世界上第一台個人電腦的最大儲存容量為48KB。從那時起，儲存容量急劇增加，而尺寸和重量卻大幅下降。
到了現代，1TB容量已經司空見慣，原因在於半導體電路技術的進步，半導體的「整合度」提高。
截至2023年，日本半導體公司已開始開發電路寬度為2奈米*的半導體，引起了人們的注意。
*（1奈米是1公分的1/1奈米（1公分=10,000,000奈米），大約是單根頭髮厚度的1/10）

半導體類型

半導體主要分為三種：邏輯半導體、記憶體半導體和其他半導體。
「邏輯半導體」是指具有基本邏輯運算功能的半導體。
它主要處理資料並控制設備，例如安裝在智慧型手機和電腦中的CPU。
「儲存半導體」指具有儲存資料功能的半導體。
它主要儲存數據，例如安裝在電腦中的DRAM和閃存，這是一種可外部連接的儲存媒體。
“其他”包括可以處理高電壓和大電流的“功率半導體”，以及可以測量光、聲音、溫度、濕度和壓力等事物的“模擬半導體”。

半導體製造工藝

半導體製造總共需要1000多道工序，每道工序都需要極高的清潔度。過程可分為設計、預處理和後處理。
[前工序]...晶圓購買、成膜、曝光、顯影、蝕刻、摻雜、檢查等。
[後處理]...切割、引線接合、成型、檢查等。
* 大約同時生產了 1000 個晶片。

參考）半導體製造設備非常昂貴。例如，製造尖端半導體所需的曝光設備。
EUV（EUV）是荷蘭公司ASML壟斷的市場，每單位成本在200億至400億日圓之間。

半導體測試儀的主要作用

半導體被稱為“工業之米”，因為它們對於智慧型手機、電腦和汽車等許多產品至關重要。最近，半導體變得越來越複雜和重要，以至於有時被稱為「工業大腦」。
半導體在我們的日常生活中發揮著不可或缺的重要作用，為了確保其品質和可靠性並提供沒有問題和缺陷的產品，需要使用「半導體測試儀」進行檢查。驗證其是否依設計工作。根據半導體的類型，測試儀大致分為邏輯半導體的「邏輯測試儀」、記憶體半導體的記憶體測試儀和其他模擬測試儀。

半導體測試儀用於各種半導體。
・品質保證（測試是否正常運作）
・排除不良品並確認高效能（測試高速資料處理效能等）
・確保安全性和可靠性（例如自動駕駛、醫療設備、通訊基礎設施等）
- 技術的演變（測試方法的開發與改進、測試時間的減少）
發揮著非常重要的作用。
*當電路寬度從3奈米演進到2奈米時，檢查所需的時間增加了20倍！與半導體成本直接相關！

半導體測試儀維護我們日常使用的電子設備的品質和可靠性，使我們的生活更加方便、安全和放心。

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摘要

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