當我們談到半導體，常聚焦於高階晶片、先進製程與AI封裝，但在這些矽精密工業奇蹟的背後，真正構成一顆晶片基礎，其實是從最原始的矽材料開始。
不論是台積電（TSMC）打造的3奈米晶片，還是輝達（NVIDIA）最新的AI GPU核心，它們第一步都必須依附在一片高純度的矽晶圓（Silicon Wafer）之上。而想讓晶片圖案得以轉印，則需依靠精密的光罩（Photomask）與光阻劑（Photoresist）材料。這些材料雖低調，卻是決定晶圓製造良率、成本與性能的關鍵因子。
本篇文章將深入介紹半導體晶圓製程上游四大核心材料：矽晶圓、SOI、光罩、光阻劑，並解析其產業結構與台灣供應鏈角色，讓投資人了解「半導體之樹」從何紮根，未來又可從哪裡找尋潛力黑馬。
什麼是矽晶圓？半導體製程的起點與基礎
矽晶圓（Silicon Wafer）是半導體製程中所有電路製作的基底，類似建築工程的地基。原料為高純度多晶矽（Polysilicon），經由Czochralski拉晶法製成單晶棒，再切割、拋光成一片片圓形晶圓。
目前業界主流的晶圓尺寸為8吋（200mm）與12吋（300mm），其中先進製程主要使用12吋晶圓，以提升單片產出與良率效率。
矽晶圓的產業特性：
•資本密集、技術門檻高•客製化比重逐漸增加•市場高度寡占化（全球前五大市占超過90%）
全球主要矽晶圓供應商：
•信越化學（Shin-Etsu, 日本）•SUMCO（日本）•GlobalWafers（環球晶，台灣）•SK Siltron（韓國）•Siltronic（德國）
其中，環球晶為全球第3大、亞洲最大矽晶圓供應商，其母公司中美矽晶（5483）為台灣資本市場的重要半導體材料公司。
SOI晶圓是什麼？為何是先進應用的材料首選？
SOI（Silicon on Insulator）是一種特殊結構的矽晶圓，將矽層與絕緣層（氧化矽）結合而成。這種結構可有效抑制電容干擾、降低功耗與漏電問題，特別適用於高速邏輯晶片、5G RF元件、低功耗IC與車用電子等領域。
SOI技術優勢：
•抑制寄生電容，提高晶片速度•降低功耗與熱損耗•提升晶片抗輻射與可靠性（關鍵於航太、醫療應用）
SOI晶圓的製程難度高、供應商少，全球市場幾乎被法國Soitec壟斷，但也因其技術特殊與需求穩定，使SOI成為半導體材料中極具「利基價值」的品類。
台灣方面，環球晶與Soitec在近年簽署技術授權與產能合作協議，試圖強化在SOI晶圓供應鏈中的地位。
什麼是光罩（Photomask）？半導體電路的「底片」
光罩是將IC設計圖樣以奈米級精度製作在玻璃基板上的關鍵製程工具，在光刻（Lithography）過程中扮演「電路轉印模版」角色，類似攝影底片。 （相關報導： 半導體投資入門1》尋找台灣下一家台積電 第三代半導體全解析 ｜ 更多文章 ）
製作一顆先進晶片可能需使用30至60張不同光罩，每張光罩對應不同層次的電路圖樣。且隨著製程節點縮小，光罩精度要求也急遽提升，特別是EUV（極紫外光）製程所需的「EUV光罩」，價格可高達百萬美元一套。
