從圖中的集成電路制造廠板塊我們可以看到，晶圓制造過程中有幾大重要的步驟：氧化、沉積、光刻、刻蝕、離子注入/擴散等。這幾個主要步驟都需要若干種半導體設備，滿足不同的需要。

 

設備中應用較為廣泛的有氧化爐、沉積設備、光刻機、刻蝕設備、離子注入機、清洗機、化學研磨設備等。

硅晶圓制造的三大步驟

硅在自然界中以硅酸鹽或二氧化硅的形式廣泛存在于巖石、砂礫中，硅晶圓的制造有三大步驟：硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型。

1、硅提煉及提純

硅的提純是第一道工序，需將沙石原料放入一個溫度超過兩千攝氏度的并有碳源的電弧熔爐中，在高溫下發(fā)生還原反應得到冶金級硅，然后將粉碎的冶金級硅與氣態(tài)的氯化氫反應，生成液態(tài)的硅烷，然后通過蒸餾和化學還原工藝，得到了高純度的多晶硅。

2、單晶硅生長

（用直拉法制造晶圓的流程圖，由OFweek制作）

晶圓企業(yè)常用的是直拉法，如上圖所示，高純度的多晶硅放在石英坩堝中，并用外面圍繞著的石墨加熱器不斷加熱，溫度維持在大約一千多攝氏度，爐中的空氣通常是惰性氣體，使多晶硅熔化，同時又不會產(chǎn)生不需要的化學反應。

為了形成單晶硅，還需要控制晶體的方向，坩堝帶著多晶硅熔化物在旋轉，把一顆籽晶浸入其中，并且由拉制棒帶著籽晶作反方向旋轉，同時慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。

熔化的多晶硅會粘在籽晶的底端，按籽晶晶格排列的方向不斷地生長上去。用直拉法生長后，單晶棒將按適當?shù)某叽邕M行切割，然后進行研磨，再用化學機械拋光工藝使其至少一面光滑如鏡，這時候晶圓片就制造完成了。

晶圓制造廠把這些多晶硅融解，再在融液里種入籽晶，然后將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一顆晶面取向確定的籽晶在熔融態(tài)的硅原料中逐漸生成。

3、晶圓成型

完成了上述兩道工藝， 硅晶棒再經(jīng)過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝后，即成為集成電路工廠的基本原料——硅晶圓片，這就是“晶圓”。

4 晶圓和芯片關系

芯片是晶圓切割完成的半成品芯片是由N多個半導體器件組成 半導體一般有二極管、三極管、場效應管、小功率電阻、電感和電容等等。硅和鍺是常用的半導體材料，他們的特性及材質是容易大量并且成本低廉使用于上述技術的材料。一個硅片中就是大量的半導體器件組成，當然功能就是按需要將半導體組成電路而存在于硅片內，封裝后就是IC了。

隨著信息技術的發(fā)展，晶圓需求大增。硅片尺寸越大則每片硅片上可以制造的芯片數(shù)量就越多，從而制造成本就越低。因此，硅片尺寸的擴大和芯片制程的減小是集成電路行業(yè)技術進步的兩條主線。目前，市場主流硅片出貨已經(jīng)集中在8英寸、12英寸等大尺寸硅片上。

5 下面是國內8英寸和12英寸硅晶圓產(chǎn)線統(tǒng)計：

來源：芯通社 OFweek電子工程 今日半導體