制造一块集成电路 IC 通常需要400 到500 道 细化的工序。但是概括起来说，它一般分为两大部 分：前道工序和后道工序。

　　前道工序 （晶圆—Wafer ） 该过程包括：  (1) 将粗糙的硅矿石转变成高纯度的单晶硅。  (2) 将单晶硅切割成晶圆  (3) 通过光刻、蚀刻、氧化等工序，在晶圆上制造 各种元件。  (4) 测试晶圆上的各种元件。

　　与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最 晚的，直到 20 世纪 30 年代，当材料的提纯技术改 进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。 经过数百道制程，把“石头”变成半导体、 硅晶片甚至集成电路的过程是一项点石成金的成 就，也是近代科学的奇迹！

　　半导体是大家常见的集成电路(integrated circuit，缩写：IC)、二三极管、LED灯等的最主 要、最重要的原料。

　　二次大战后，美国的贝尔实验室(Bell Lab)，b体育平台决定要进行一 个半导体方面的计划，成立了研究部门并任命肖克利为经理。 在他的带领下，与其助手巴丁(John Bardeen )、布莱登 (Walter Brattain ) ，在1947年12月23日发明了第一只晶体管 （1956年三人共同获得了诺贝尔物理奖）。

　　晶体管的发明弥补了电子管的不足，但工程师们很快又 遇到了新的麻烦。为了制作和使用电子电路， 工程师不得不 亲自手工组装和连接各种分立元件，如晶体管、二极管、电 容器等。很明显，这种做法是不切实际的。 基尔比1958年进入了德州仪器工作，提出了集成电路的 设计方案。并在1958年发明了历史上第一个集成电路 。

　　肖克利发明的晶体管，是点接触型晶体管。具体是用涂 了蜡的钨丝与硅接触 ，将射极 、集极 、基极 连接起来形成 的。一个月后，肖克利想到使用P-N接面（即P-N结）来连接 射极 、集极 、基极 ，制作接面型晶体管，即电晶体技术。但 以当时的技术，还无法实际制作出来。 此后，从1948—1954年 ，美国工业界 在生产电晶体技 术方面碰到许多困难。先后有西方电器公司 、雷神公司、美 国无线电 、GE公司等多公司努力，但只制作出来由锗 为接 点的电晶体 。 直到1954年5月，第一颗以硅做成的电晶体才由美国德州 仪器公司 开发成功 。

　　美国 仙童半导体电路公司 （快捷半导体有限公司、飞兆、 Fairchild ）

　　半导体产业历史上最伟大的三位发明家，他们和福特、爱迪 生、莱特兄弟一起，改变了我们的世界。

　　同时，利用气体扩散来把杂质掺入半导体的技术也由贝 尔实验室与GE公司研发出来。

　　1956年肖克利在硅谷创办了肖克利半导体实验室 ，为硅 谷吸引了大量的人才和关注。但由于不善经营管理和难以与人 相处 ，这个科学天才的八位杰出弟子最终弃他而去，成为硅谷 历史上著名的“八叛逆” （他们分别是罗伯特· 诺宜斯、戈登· 摩尔、

　　现今，以硅为原料的电子元件产值，则超过 了以钢为原料的产值，人类的历史因而正式进入 了一个新的时代，也就是硅的时代。硅所代表的 正是半导体元件，包括记忆元件、微处理机、逻 辑元件、光电元件等等在内，现实生活中随处可 见由半导体元件组成的电器、设备，它们又时时 刻刻都在为我们服务。

　　半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维 斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直 到1947年12月才由贝尔实验室完成。 多人会疑问，为什么半导体被认可需要这么多年 呢？主要原因是当时的材料不纯。没有好的材料， 很多与材料相关的问题就难以说清楚。

　　朱利亚斯· 布兰克、尤金· 克莱尔、金· 赫尔尼、杰· 拉斯特、谢尔顿· 罗伯茨、 维克多· 格里尼克）。

　　（而肖克利也因经营不善，最终将公司卖掉，于1963年离 开电子产业，返回斯坦福大学任教，开始研究人类智力。肖克 利死于癌症，终年79岁）

　　诺伊斯是肖克利的弟子、“八叛逆”之首，离开肖克利后， 与其他七位科学家找到了仙童公司 的创始人费尔柴尔德 （出色 的发明家，诸如密封舱飞机、折叠机翼等均是他的发明 ），请 求为他们的创业提供资金 。他同意为他们提供一定数量的资金 创业， 1957年10月公司成立了，名称就叫仙童半导体电路公司 （快捷半导体有限公司、飞兆、Fairchild ）

　　后道工序 该过程包括：  (1) 对晶圆划片（进行切割）,将整个一盘晶圆切割 成单个晶圆。  (2) 将晶圆和支架进行装片、键合、塑封，制成半 成品IC。  (3) 将半成品IC进行电镀、切筋、打印，制成成品 IC。  (4) 对成品IC进行测试、包装，最终出货。

　　在制造过程中有数道测试步骤。其中，在前道工序中 对IC 进行的测试，我们把它叫做晶圆测试。在后道工序 过程中对封装后的IC 芯片进行的测试，我们称之为封装 测试。在有些情况下，晶圆测试也被放在后道工序中。

　　硅，是一种化学元素，它的化学符号是Si，原 子序数14，相对原子质量28.09，属于元素周期表 上IVA族的类金属元素。

　　硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果 说碳是组成一切有机生命的基础，那么硅对于地壳 来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是 由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅 石和各种硅酸盐组成。 在自然界硅无游离状态，硅主要以化合物的形 式存在，硅有 无定形 和 晶体 两种同素异形体。晶 体硅就是制造半导体的材料。

　　物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、 等离子体等等。 我们通常把导电性和导电导热性差的材料，如 金刚石、琥珀、陶瓷等等，称为绝缘体。而把导电、 导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等 称为导体。

　　可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称 为半导体，即常温下导电性能（如电阻率）介于导 体与绝缘体之间的材料。

　　1960年，仙童公司制造出第一块可以实际使用的单片集成电路，标 志集成电路技术推向商用化。 1960年，磊晶技术也由贝尔实验室发展出来了。至此，半导体工业获 得了可以批次生产的能力，终于站稳脚步，开始快速成长。 虽然集成电路优点明显，但仍然有很长时间没有在工业部门得到实际 应用。相反，它却首先引起了军事及政府部门的兴趣。

　　仙童半导体公司是在“硅谷”最早成立的电子风险公司,后 来“硅谷”很多的公司都出自于它,可称为“硅谷”风险企业的 鼻祖。

　　―八叛逆” 中的诺伊斯和戈登· 摩尔 在1968年7月创办了 英特尔 、桑德斯创办AMD、其他人创办了美国国家半导体 （NS 国半）、LSI Logic、VLSI Technology、Intersil 等等 公司 。在1969年的美国半导体工程师大会，400位与会者中 只有24位的履历表上没有在仙童公司的工作的经历。 引用苹果总裁乔布斯的一句话：“仙童半导体公司”就 象个成熟了的蒲公英，你一吹它，这种创业精神的种子就随 风四处飘扬了。

　　―八叛逆” 之一、英特尔公司的联合创始人 戈登· 摩尔， 早在1965年，对集成电路的未来作出预测：集成电路上能被 集成的晶体管数目，将会以每18个月翻一番的速度稳定增长 并在今后数十年内保持着这种势头。 实际上，b体育平台每过12个月数量都会翻一番，摩尔所作的这个 预言，因后来集成电路的发展而得以证明，并在较长时期保 持了它的有效性，被人誉为“摩尔定律”，成为IT产业的 “第一定律”。

　　（3）按集成度高低分类：小规模IC （SSI）、中规模IC （MSI）、大规模IC （LSI）、超大规IC （VLSI）、特大 规模IC （ULSI）。 （4）按导电类型不同分类：双极型IC和单极型IC 。 （5）按用途分类：根据实际使用情况分，如通信用IC 、电视机 用IC等等

　　工作中将没有电脑、电话、打印机、复印机、传真机、服务器等 生活中将没有手机、电视、冰箱、空调等 军事上将没有卫星、导航设备等 ……

　　自从有人类以来，已经过了上百万年的岁月。社会的进 步可以用当时人类使用的器物来代表，从远古的石器时代、 到铜器，再进步到铁器时代。

　　1961年，德州仪器为美国 空军研发出 第一个基于集成电路的计算机，即所 谓的“分子电子计算机”。美国宇航局也 开始对该技术表示了极大兴趣。当时， “阿波罗导航计算机”和“星际监视 探测 器”都采用了集成电路技术。

　　1962年，德州仪器为“民兵-I‖型和“民兵-II‖型导弹制导 系统研制22套集成电路。这不仅是集成电路第一次在导弹制 导系统中使用，而且是电晶体技术在军事领域的首次运用。 到1965年，美国空军已超越美国宇航局，成为世界上最大的 集 成电路消费者。

　　与热情奔放、喜欢冒险、从不认输、 富有领导 才能的诺伊斯相比。性格温和、b体育平台谦虚和寡言，始终 保持技术本色和遵守科学原理的基尔比的生活则平 静得多，并且赢得了所有人的尊敬。尽管基尔比在 德州仪器曾担任管理职务，但他首先把自己当作工 程师。 除了集成电路，他还在其它两项发明中发挥了 关键作用，一个是手持电子计算器，另一个是热敏 打印机。基尔比一共持有60项电子发明专利。于 2000年获得诺贝尔物理学奖 。2005年6月20日 去 世，是三位发明家中最长寿的。

　　 1950s - 集成电路雏形 - 集成电路出现  1960s - 改进的产品和技术 – MOS（金属-氧化物-半导体）, CMOS （互补金属氧化物半导体） 和 Backmost, Moore‗s （摩尔定律）  1970s - 驱动市场的新产品和技术 – EPROM（可擦除可编程ROM）、 DSP（数字信号处理）、微处理器  1980s - 先进的技术和产品 – EEPROM（电可擦写可编程只读存储 器） 、Flash（闪存）  1990s - 持续改进的技术 - 技术进一步深化  2000s - 大家有目共睹（如计算机CPU的发展等等） 1940s和1950s — 半导体产业发展史上激动人心的“发明时代”。

　　基尔比在1959年2月申请第一个集成电路发明专利 。诺 依斯十分震惊，他当即召集“八叛逆”商议对策。且基尔比 的发存在缺陷，使用的工程师不得不亲自手工组装和连接各 种分立元件，如晶体管、二极管、电容器等。 但这正是仙童半导体公司的拿手好戏。诺伊斯提出：可 以用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线，这是解决元件相 互连接的最好途径。仙童半导体公司开始奋起疾追。 1959年 7月30日，他们也向美国专利局申请了专利。为争夺集成电 路的发明权，两家公司开始旷日持久的争执。 1966年，基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予“巴 兰丁”奖章，基尔比被誉为“第一块集成电路的发明家”， 而诺伊斯被誉为“提出了适合于工业生产的集成电路理论” 的人。1969年，法院最后的判决下达，也从法律上实际承认

　　半导体四个特性的发现 1822年，瑞典化学家贝采里乌斯用金属钾还原四氟化硅，得到了单质硅。

　　1833年，英国科学家法拉第，发现半导体 电阻随着温度上升而降低 的 特性。 1839年，法国的贝克莱尔发现半导体 光生伏特效应（受到光照射时产 生电动势的现象）。 1873年，英国的史密斯发现半导体的 光电导效应（受到光照射时，其 电导率发生变化的现象）。 1874年，德国的布劳恩发现半导体的 单向导电性（AC/DC变换的整流 特性）。