十年直到第二次世界大战。
二战后，贝尔实验室的科学家们致力于研究固态硅和锗半导体晶体。领导这项研究的科学家感到需要替换真空管，且可以用固态半导体材料代替真空管。1947年12月16日诞生了固态晶体管，发明者是威廉?肖克利，约翰?巴丁和沃尔特?布拉顿。晶体管的名字取自“跨导”和“变阻器”两词，提供了与真空管同样的电功能，但具有固态的显著优点：尺寸小、无真空、可靠、重量轻、最小的发热以及低功耗。这一发现推动了以固体材料和技术为基础的现代半导体产业。现在，以硅为原料的电子组件产值，已经远远超过了以钢铁为原料的产值，这说明，人类的历史已经进入了一个新的时代，就是硅的时代。硅所代表的正是半导体组件，包括存储元件、微 处理机、逻辑组件、光电组件与侦测器等等在内，电视、电话、计算机、电冰箱、汽车，这些半导体组件无时无刻不在为我们服务。硅是地壳中最常见的元素，许多石头的主要成分都是二氧化硅，然而，经过数百道制程做出的集成电路，其价值可达上万美金；把石头变芯片的过程可谓点石成金，也是近代科学的奇迹！在日本，有人把半导体比喻为工业社会的稻米，是近代社会一日不可或缺的。科学的说法是，半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料，支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。在国防上，惟有扎实的电子工业基础，才有强大的国防能力，1991年的波斯湾战争，美国把新一代电子武器发挥得淋漓尽致。从1970年以来，美国与日本间发生多次贸易摩擦，最后在许多项目上两国都选择了妥协，但在半导体方面，双方均不肯轻易让步，最后两国政府郑重签订了协议，足见对半导体产业的重视。当今，半导体产业已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。
中国半导体产业在取得长足进步的同时，产业发展环境也持续向好，中央政府和许多地区都积极鼓励支持其发展。2009年4月15日，国务院出台的《电子信息产业调整和振兴规划》，对我国半导体产业的发展具有积极作用。半导体产业是国家经济来源的支柱工业，重视半导体技术，大力发展半导体产业，是我们科技强国的必经之路。
第一章 半导体技术的简介 1.1半导体的概述 1.1.1 半导体的概述
半导体技术就是以半导体为材料，制作成组件及集成电路的技术。绝大多数的电子组件都是以硅为基材做成的，因此电子产业又称为半导体产业。半导体技术最大的应用是集成电路（IC），手机、计算机等各种电器与信息产品中，一定有IC存在，它们被用来发挥各种控制功能，把计算机拆开会看到好几块线路板，板上都有一些大小与形状不同的黑色小方块，周围是金属引脚，这就是封装好的IC。如果把包覆的黑色封装除去，可以看到里面灰色的小薄片，这就是IC。放大来看，这些IC里面布满了小组件，彼此由金属导线连接。这些组件大都是晶体管，由硅或其氧化物、氮化物与其它相关材料组成。整颗IC的功能决定于这些晶体管的特性与彼此间的连结方式。
半导体技术的演进，除了改善性能与可靠性外，另一重点就是降低成本。降低成本的方式，除了改良制作方法，包括制作流程与采用的设备外，如果能在硅芯片的单位面积内产出更多的IC，成本也会下降。所以半导体技术的一个非常重要的发展趋势，就是把晶体管微小化。当然组件的微小化会带来性能的改变，
幸运的是，这种演进会使IC大部分的特性变好，只有少数变差，而这些就需要利用其它技术来弥补了。
半导体制程分成很多层，由下而上逐层依蓝图布局叠积而成，每一层各有不同的材料与功能。随着功能的复杂，结构变得更繁复，技术要求也越来越高。半导体技术是在同一片芯片或同一批生产过程中，同时制作数百万个到数亿个组件，而且要求一模一样。因此大量生产可说是半导体工业的最大特色。把组件做得越小，芯片上能制造出来的IC数也就越多。尽管每片芯片的制作成本会因技术复杂度增加而上升，但是每颗IC的成本却会下降。所以价格不但不会因性能变好或功能变强而上涨，反而是越来越便宜。 半导体制程是一项复杂的制作流程，先进的IC所需要的制作程序达一千个以上的步骤。这些步骤先依不同的功能组合成小的单元，称为单元制程，如蚀刻、微影与薄膜制程；几个单元制程组成具有特定功能的模块制程，如隔绝制程模块、接触窗制程模块或平坦化制程模块等；最后再组合这些模块制程成为某种特定 IC 的整合制程。
纳米技术有很多种，基本上可以分成两类，一类是由下而上的方式或称为自组装的方式，另一类是由上而下所谓的微缩方式。前者以各种材料、化工等技术为主，后者则以半导体技术为主。
以前我们都称IC技术是微电子技术，那是因为晶体管的大小是在微米（10-6米）等级。但是半导体技术发展得非常快，每隔两年就会进步一个世代，尺寸会缩小成原来的一半，这就是有名的摩尔定律（Moore′s Law）。
大约在15年前，半导体开始进入次微米，即小于微米的时代，而后是深次微米，比微米小很多的时代。到了2001年，晶体管尺寸甚至已经小于0.1微米，也就是小于100纳米。因此现在是纳米电子时代，未来的IC大部分会由
纳米技术做成。但是为了达到纳米的要求，半导体制程的改变须从基本步骤做起。每进步一个世代，制程步骤的要求都会变得更严格、更复杂。
1.1.2 半导体的制作流程 （1）清洗
集成电路芯片生产的清洗包括硅片的清洗和工器具的清洗。由于半导体生产污染要求非常严格，清洗工艺需要消耗大量的高纯水；且为进行特殊过滤和纯化广泛使用化学试剂和有机溶剂。
在硅片的加工工艺中，硅片先按各自的要求放入各种药液槽进行表面化学处理，再送入清洗槽，将其表面粘附的药液清洗干净后进入下一道工序。常用的清洗方式是将硅片沉浸在液体槽内或使用液体喷雾清洗，同时为有更好的清洗效果，通常使用超声波激励和擦片措施，一般在有机溶剂清洗后立即采用无机酸将其氧化去除，最后用超纯水进行清洗，如图1－1所示。
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