有目共睹，半导体行动最主要的家当之一，每年为环球功绩近五千亿美金的产值，可能绝不妄诞的说，半导体技巧无处不正在。俗话说：巧妇难为无米之炊，行动修设半导体器件和芯片的根基资料，正在家当中饰演着举足轻重的职位，硅是当今最主要、运用最寻常的半导体资料。
硅好坏每每睹的物质，如沙子内中就有二氧化硅，但沙子到硅晶体这然则个极端庞杂的进程，如沙子要源委提纯、高温整形再到挽回拉伸……单晶硅是晶圆最初始的形态，正在现实运用中仍弗成，还必要修设成晶圆，况且是恳求很高的圆圆晶体。正在现实的出产中，咱们每每将二氧化硅还原成单晶硅，然而这个进程难度很高，由于现实用到的晶圆纯度很高，要到达99.999%以上，常用的晶圆出产进程搜罗硅的纯化、纯硅制成硅晶棒、修设成电道的石英半导体资料、摄影制版、硅资料研磨和掷光、众晶硅融解然后拉出单晶硅晶棒再到结果切割成一片薄薄的晶圆。
硅正在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的办法寻常存正在于岩石、砂砾中，硅晶圆的修设有三大步伐：硅提炼及提纯、单晶硅发展、晶圆成型。
硅的提纯是第一道工序，需将沙石原料放入一个温度越过两千摄氏度的并有碳源的电弧熔炉中，正在高温下发作还原响应取得冶金级硅，然后将摧毁的冶金级硅与气态的氯化氢响应，天生液态的硅烷，然后通过蒸馏和化学还原工艺，取得了高纯度的众晶硅。
晶圆企业常用的是直拉法，如上图所示，高纯度的众晶硅放正在石英坩埚中，并用外面环绕着的石墨加热器络续加热，温度支柱正在大约一千众摄氏度，炉中的氛围每每是惰性气体，使众晶硅熔化，同时又不会形成不必要的化学响应。
为了酿成单晶硅，还必要负责晶体的偏向，坩埚带着众晶硅熔化物正在挽回，把一颗籽晶浸入个中，而且由拉制棒带着籽晶作反偏向挽回，同时逐渐地、笔直地由硅熔化物中向上拉出。
熔化的众晶硅会粘正在籽晶的底端，按籽晶晶格布列的偏向络续地发展上去。用直拉法发展后，单晶棒将按相宜的尺寸举办切割，然后举办研磨，再用化学机器掷光工艺使其起码一壁腻滑如镜，这期间晶圆片就修设达成了。
晶圆修设厂把这些众晶硅融解，再正在融液里种入籽晶，然后将其逐渐拉出，以酿成圆柱状的单晶硅晶棒，因为硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶正在熔融态的硅原料中逐步天生。
达成了上述两道工艺， 硅晶棒再源委切段，滚磨，切片，倒角，掷光，激光刻，包装后，即成为集成电道工场的根基原料——硅晶圆片，这即是“晶圆”。
正在实际中，通常会听到人们讲几寸晶圆厂，它是说出产单片晶圆的尺寸。大凡情景下，硅晶圆直径越大，代外晶圆厂技巧能力越强，如中芯邦际以12寸晶圆为主，台积电的8寸晶圆等。为了将电晶体与导线尺寸缩小，可能将几片晶圆创制正在统一片晶圆上，创制出更众的硅晶粒，然而硅晶圆出产最症结的参数即是良品率，这是晶圆厂的焦点技巧参数，它与硅晶圆出产修立的质地密不成分。
创制一颗硅晶圆必要的半导体修立大致有十个，它们诀别是单晶炉、气相外延炉、氧化炉、磁控溅射台、化学机器掷光机、光刻机、离子注入机、引线键合机、晶圆划片机、晶圆减薄机，原本光刻机只是沧海一粟。
单晶炉是一种正在惰性气体(氮气、氦气为主)处境中，用石墨加热器将众晶硅等众晶资料熔化，用直拉法发展无错位单晶硅的修立。正在现实出产单晶硅进程中，它饰演着负责硅晶体的温度和质地的症结影响。
因为单晶直径正在发展进程中可受到温度、提拉速率与转速、坩埚跟踪速率、珍爱气体流速等成分影响，个中出产的温度要紧肯定能否成晶，而速率将直接影响到晶体的内正在质地，而这种影响却只可正在单晶拉出后通过检测才气获知，单晶炉要紧负责的方面搜罗晶体直径、硅功率负责、宣泄率和氩气质地等。
气相外延炉要紧是为硅的气相外延发展供给特定的工艺处境，完成正在单晶上发展与单晶晶相具有对应闭联的薄层晶体。外延发展是指正在单晶衬底(基片)上发展一层有肯定恳求的、与衬底晶向雷同的单晶层，犹如素来的晶体向外延迟了一段，为了修设高频大功率器件，必要减小集电极串联电阻，又恳求资料能耐高压和大电流，以是必要正在低阻值衬底上发展一层薄的高阻外延层。
气相外延炉可以为单晶浸底完成功用化做本原盘算，气相外延即化学气相浸积的一种特别工艺，其发展薄层的晶体构造是单晶衬底的延续，况且与衬底的晶向维系对应的闭联。
硅与含有氧化物质的气体，比方水汽和氧气正在高温下举办化学响应，而正在硅片外外形成一层致密的二氧化硅薄膜，这是硅平面技巧中一项主要的工艺。氧化炉的要紧功用是为硅等半导体资料举办氧化经管，供给恳求的氧化气氛，完成半导体预期计划的氧化经管进程，是半导体加工进程的不成匮乏的一个闭节。
磁控溅射是物理气相浸积的一种，大凡的溅射法可被用于制备半导体等资料，且具有修立简易、易于负责、镀膜面积大和附出力强等利益。正在硅晶圆出产进程中，通过二极溅命中一个平行于靶外外的封锁磁场，和靶外外上酿成的正交电磁场，把二次电子拘束正在靶外外特定区域，完成高离子密度和高能量的电离，把靶原子或分子高速度溅射浸积正在基片上酿成薄膜。
一种举办化学机器研磨的呆板，正在硅晶圆修设中，跟着制程技巧的升级、导线与栅极尺寸的缩小，光刻技巧对晶圆外外的平展水平的恳求越来越高，IBM公司于1985年起色CMOS产物引入，并正在1990年得胜运用于64MB的DRAM出产中，1995年今后，CMP技巧取得了急速起色，豪爽运用于半导体家当。
化学机器研磨亦称为化学机器掷光，其道理是化学侵蚀影响和机器去除影响相集合的加工技巧，是目前机器加工中独一可能完成外外全部平展化的技巧。正在现实修设中，它要紧的影响是通过机器研磨和化学液体消融“侵蚀”的归纳影响，对被研磨体(半导体)举办研磨掷光。
别名掩模瞄准曝光机、曝光编制、光刻编制等，常用的光刻机是掩膜瞄准光刻，大凡的光刻工艺要阅历硅片外外冲洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、瞄准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。正在硅片外外匀胶，然后将掩模版上的图形移动光刻胶上的进程将器件或电道构造权且“复制”到硅片上的进程。
它是高压小型加快器中的一种，运用数目最众。它是由离子源取得所必要的离子，源委加快取得几百千电子伏能量的离子束流，用做半导体资料、大周围集成电道和器件的离子注入，还用于金属资料外外改性和制膜等 。
正在举办硅出产工艺内中，必要用到离子注入机对半导体外外邻近区域举办掺杂，离子注入机是集成电道修设前工序中的症结修立，离子注入是对半导体外外邻近区域举办掺杂的技巧目标是更正半导体的载流子浓度和导电类型，离子注入与旧例热掺杂工艺比拟可对注入剂量角度和深度等方面举办精准的负责，治服了旧例工艺的限度，下降了本钱和功耗。
它的要紧影响是把半导体芯片上的Pad与管脚上的Pad，用导电金属线(金丝)链接起来。引线键合是一种运用细金属线，诈欺热、压力、超声波能量为使金属引线与基板焊盘周密焊合，完成芯片与基板间的电气互连和芯片间的讯息互通。正在理念负责条款下，引线和基板间会发作电子共享或原子的互相扩散，从而使两种金属间完成原子量级上的键合。
由于正在修设硅晶圆的期间，往往是一整大片的晶圆，必要对它举办划片和经管，这期间晶圆划片机的价格就显示出了。之以是晶圆必要变换尺寸，是为了创制更庞杂的集成电道。
正在硅晶圆修设中，对晶片的尺寸精度、几何精度、外外清白度以及外外微晶格构造提出很高恳求，以是正在几百道工艺流程中，不成采用较薄的晶片，只可采用肯定厚度的晶片正在工艺进程中转达、流片。晶圆减薄，是正在创制集成电道中的晶圆体减小尺寸，为了创制更庞杂的集成电道。正在集成电道封装前，必要对晶片后背众余的基体资料去除肯定的厚度，这一工艺必要的装置即是晶片减薄机。
当然了，正在现实的出产进程中，硅晶圆修设必要的修立远远不止这些，修设硅晶圆的难度不亚于航空母舰。之以是光刻机的体贴度超越了其它半导体修立，这是因为它的技巧难度是最高的，目前仅有荷兰和美邦等少数邦度具有焦点技巧。近年来，邦内的企业络续博得冲破，正在光刻机技巧上也博得了不错的收效，前不久，邦产首台超分离光刻机被研制出来，偶尔间兴奋了邦人，跟着中邦自决研发的技巧络续博得前进，将来中邦脉人出产的晶圆也将络续问世。
