半導(dǎo)體技術(shù)的演進(jìn),除了改善性能如速度、能量的消耗與可靠性外,另一重點(diǎn)就是降低制作成本。降低成本的方式,除了改良制作方法,包括制作流程與采用的設(shè)備外,如果能在硅芯片的單位面積內(nèi)產(chǎn)出更多的 IC,成本也會(huì)下降。
所以半導(dǎo)體技術(shù)的一個(gè)非常重要的發(fā)展趨勢(shì),就是把晶體管微小化。當(dāng)然組件的微小化會(huì)伴隨著性能的改變,但很幸運(yùn)的,這種演進(jìn)會(huì)使 IC 大部分的特性變好,只有少數(shù)變差,而這些就需要利用其它技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)了。
半導(dǎo)體制程有點(diǎn)像是蓋房子,分成很多層,由下而上逐層依藍(lán)圖布局迭積而成,每一層各有不同的材料與功能。隨
著功能的復(fù)雜,不只結(jié)構(gòu)變得更繁復(fù),技術(shù)要求也越來(lái)越高。與建筑物最不一樣的地方,除了尺寸外,就是建筑物是一棟一棟地蓋,半導(dǎo)體技術(shù)則是在同一片芯片或同一批生產(chǎn)過(guò)程中,同時(shí)制作數(shù)百萬(wàn)個(gè)到數(shù)億個(gè)組件,而且要求一模一樣。因此
大量生產(chǎn)可說(shuō)是半導(dǎo)體工業(yè)的特色 。
把組件做得越小,芯片上能制造出來(lái)的 IC 數(shù)也就越多。盡管每片芯片的制作成本會(huì)因技術(shù)復(fù)雜度增加而上升,但是每顆 IC 的成本卻會(huì)下降。所以價(jià)格不但不會(huì)因性能變好或功能變強(qiáng)而上漲,反而是越來(lái)越便宜。正因如此,綜觀其它科技的發(fā)展,從來(lái)沒(méi)有哪一種產(chǎn)業(yè)能夠像半導(dǎo)體這樣,持續(xù)維持三十多年的快速發(fā)展。
半導(dǎo)體制程是一項(xiàng)復(fù)雜的制作流程,先進(jìn)的 IC 所需要的制作程序達(dá)一千個(gè)以上的步驟。這些步驟先依不同的功能組合成小的單元,稱為單元制程,如
蝕刻、微影與薄膜制程;幾個(gè)單元制程組成具有特定功能的模塊制程,如隔絕制程模塊、接觸窗制程模塊或平坦化制程模塊等;最后再組合這些模塊制程成為某種特定 IC 的整合制程