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半导体工艺介绍
一、半导体元件制造过程
1、 前段（Front End）制程
1）晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称 Wafer Fab）
晶圆处理制程之主要工作为在矽晶圆上制作电路与电子元件（如电晶体、电容体、逻辑闸等），为上述各制程中所需技术最复杂且资金投入最多的过程，以微处理器（Microprocessor）为例，其所需处理步骤可达数百道，而其所需加工机台先进且昂贵，动辄数千万一台，其所需制造环境为为一温度、湿度与含尘（Particle）均需控制的无尘室（Clean-Room），虽然详细的处理程序是随著产品种类与所使用的技术有关；不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗（Cleaning）之後，接著进行氧化（Oxidation）及沈积，最後进行微影、蚀刻及离子植入等反覆步骤，以完成晶圆上电路的加工与制作。
2）晶圆针测制程（Wafer Probe）
经过Wafer Fab之制程後，晶圆上即形成一格格的小格 ，我们称之为晶方或是晶粒（Die），在一般情形下，同一片晶圆上皆制作相同的晶片，但是也有可能在同一片晶圆 上制作不同规格的产品；这些晶圆必须通过晶片允收测试，晶粒将会一一经过针测（Probe）仪器以测试其电气特性， 而不合格的的晶粒将会被标上记号（Ink Dot），此程序即 称之为晶圆针测制程（Wafer Probe）。然後晶圆将依晶粒为单位分割成一粒粒独立的晶粒。
2、后段（Back End）制程
1）封装（Packaging）测试制程（Initial Test and Final Test）
利用塑胶或陶瓷包裝晶粒与配线以成集成電路
目的：是為了制造出所生产的电路的保护层，避免電路受到机械性刮伤或是高温破坏。
封装依使用材料可分为陶瓷（ceramic）及塑胶（plastic）两种，而目前商业应用上則以塑胶封装為主。以塑胶封装中打线接合為例，其步骤依序為晶片切割（die saw）、粘晶（die mount / die bond）、焊线（wire bond）、封胶（mold）、剪切/成形（trim / form）、印字（mark）、电镀（plating）及检验（inspection）等。
2）测试制程（Initial Test and Final Test）
封装好后，还需完成成品测试。
整个芯片制造过程中主要包含下面这些测试： • 1、芯片测试（wafer sort）
• 2、芯片目检（die visual）
• 3、芯片粘贴测试（die attach）
• 4、压焊强度测试（lead bond strength）
• 5、稳定性烘焙（stabilization bake）
• 6、温度循环测试（temperature cycle）
• 7、离心测试（constant acceleration）
• 8、渗漏测试（leak test）
• 9、高低温电测试
• 10、高温老化（burn-in）
• 11、老化后测试（post-burn-in electrical test）
后段工艺过程：
a) 晶片切割（die saw）
晶片切割之目的为將前制程加工完成之晶圓上一颗颗之晶粒（die）切割分离。
举例来说：
以0.2微米制程技术生产，每片八寸晶圆上可制作近六百颗以上的64M微量。
欲進行晶片切割，首先必須進行晶圓黏片，而後再送至晶片切割机上進行切割。切割完後之晶粒井然有序排列於胶带上，而框架的支撑避免了胶带的褶皱與晶粒之相互碰撞。 b) 粘晶（die mount / die bond）
粘晶之目的乃將一颗颗之晶粒置於导线架上並以銀膠（epoxy）黏著固定。粘晶完成后之导线架則经由传输设备送至彈匣（magazine）內，以送至下一制程進行焊线。
c) 焊线（wire bond）
封装制程（Packaging）是利用塑胶或陶瓷包裝晶粒与配线以成集成电路（Integrated Circuit；简称IC），此制程的目的是为了制造出所生产的电路的保护层，避免电路受到机械性刮伤或是高温破坏。最后整個集成电路的周围会向外拉出腳架（Pin），称之为打线，作为与外界電路板連接之用。
d) 封胶（mold）
封胶之主要目的为防止湿气由外部侵入、以机械方式支持导线、內部产生的热量之去除及提供能夠手持之形体。其过程为将导线架置於框架上並预热，再將框架置於压模机上的构装模上，再以树脂充填並待硬化
e) 剪切/成形（trim / form）
剪切之目的为将导线架上封装完成之晶粒独立封开，并把不需要的连接用材料及部份凸出之树脂切除（dejunk）。成形之目的則是將外引脚压成各种預先設計好之形狀 ，以便於裝置於电路板上使用。剪切与成形主要由一部冲压机配上多套不同制程之模具，加上进料及出料机构所組成。
f) 印字（mark）
印字乃將字体印於封装完的塑胶之上，其目的在於註明商品之規格及制造者等信息。
g) 检验（inspection）
主要是外观检查
二、半导体制造工艺分类
1、 双极型IC的基本制造工艺：
在元器件间要做电隔离区（PN结隔离、全介质隔离及PN结介质混合隔离）：
ECL（不掺金）（非饱和型）、TTL/DTL（饱和型）、STTL（饱和型）
在元器件间自然隔离：
I2L（饱和型）
2、MOS的基本制造工艺：
根据栅工艺分类
A 、铝栅工艺
B 、硅 栅工艺
其他分类
（根据沟道） PMOS、NMOS、CMOS
（根据负载元件）E/R、E/E、E/D
3、Bi-CMOS基本制造工艺
BICMOS工艺即是将Bipolar工艺与CMOS工艺相结合的一种综合工艺，它具有双极工艺高跨导、强负载驱动能力和CMOS器件高集成度、低功耗的优点。一般BICMOS工艺还可以分为两类：
一是以CMOS工艺为基础的BICMOS工艺，包括P阱BICMOS和N阱BICMOS两种工艺；
另一类是以标准双极工艺为基础的BICMOS工艺，其中包括P阱BICMOS和双阱BICMOS。影响BICMOS器件性能的主要是双极部分，因此以双极工艺为基础的BICMOS工艺用的较多。
4、双极型集成电路和MOS集成电路优缺点
双极型集成电路
中等速度、驱动能力强、模拟精度高、功耗比较大
CMOS集成电路
低的静态功耗、宽的电源电压范围、宽的输出电压幅度（无阈值损失），具有高速度、高密度潜力；可与TTL电路兼容，电流驱动能力低。
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