半導體制造，是用于制造半導體器件的過程，通常是日常電氣和電子設備中使用的集成電路（IC）芯片中使用的金屬-氧化物-半導體（MOS）器件。它是光刻和化學處理步驟（例如表面鈍化、熱氧化、平面擴散和結隔離）的多步驟序列，在此過程中，在純硅制成的晶圓上逐漸形成電子電路半導體材料。幾乎總是使用硅，但是各種化合物半導體都用于特殊應用。

從開始到準備發貨的封裝芯片的整個制造過程需要六到八周的時間，并且在高度專業化的半導體制造廠（也稱為代工廠或晶圓廠）中進行。在更先進的半導體設備，諸如現代14?/?10?/?7納米的節點，制作可采取多達15周、11-13周是行業平均水平。先進制造設備中的生產是完全自動化的，并在密閉的氮氣環境中進行，以提高產量（在晶片中正常工作的微芯片的百分比），自動化的材料處理系統負責晶片在機器之間的運輸。所有機械均包含內部氮氣氣氛。通常，機器內部的空氣要比潔凈室中的空氣清潔。這種內部氣氛被稱為迷你環境。制造工廠需要大量的液氮來維持生產機械內部的氣氛，而生產機械中的氣氛不斷被氮氣吹掃。

特定的半導體工藝對芯片每一層上的特征的最小尺寸和間距有特定的規定。通常，較新的半導體工藝允許簡單的芯片縮小以降低成本并提高性能。早期的半導體工藝具有任意的名稱，例如HMOS III、CHMOS?V；后面的稱為尺寸，如90 nm工藝。

按照行業標準，半導體制造工藝的每一代（也稱為技術節點）都由工藝的最小特征尺寸指定。技術節點（也稱為“工藝技術”或簡稱為“節點”）通常由工藝晶體管柵極長度的納米（或歷來微米）大小表示。

這是在現代電子設備的整個構造過程中多次采用的處理技術的清單。此列表不一定暗示特定的順序。用于執行這些過程的設備是由少數公司制造的。在半導體制造廠開始之前，所有設備都需要進行測試。

• 晶圓加工
  • 濕清潔
    • 用丙酮，三氯乙烯和超純水等溶劑清潔
    • 食人魚解決方案
    • RCA清潔
  • 表面鈍化
  • 光刻技術
  • 離子注入（其中將摻雜劑嵌入晶圓中，從而形成電導率增加或降低的區域）
  • 干蝕刻
    • 反應離子蝕刻
  • 原子層蝕刻（ALE）
  • 濕蝕刻
  • 等離子灰化
  • 熱處理
    • 快速熱退火
    • 爐退火
    • 熱氧化
  • 化學氣相沉積（CVD）
  • 原子層沉積（ALD）
  • 物理氣相沉積（PVD）
  • 分子束外延（MBE）
  • 激光剝離（用于LED生產）
  • 電化學沉積（ECD）。
  • 化學機械拋光（CMP）
  • 晶圓測試（使用自動測試設備驗證電氣性能的情況下，也可以在此步驟進行激光修整）
• 模具準備
  • 硅通孔制造（用于三維集成電路）
  • 晶圓安裝（使用劃片膠帶將晶圓安裝到金屬框架上）
  • 晶圓背面研磨和拋光（減小用于智能卡或PCMCIA卡等薄設備的晶圓的厚度，或者晶圓鍵合和堆疊，這也可能在晶圓切割過程中發生，稱為“先磨后切丁”或DBG。）
  • 晶圓鍵合和堆疊（用于三維集成電路和MEMS）
  • 重新分發層制造（用于WLCSP軟件包）
  • 晶圓凸塊（用于倒裝芯片BGA和WLCSP封裝）
  • 模切或晶圓切割
• IC封裝
  • 裸片附著（使用導電膠或裸片附著膜將裸片附著到引線框）
  • IC鍵合：導線鍵合、熱超聲鍵合、倒裝芯片或卷帶自動鍵合（TAB）
  • IC封裝
    • 成型（使用特殊的成型料）
    • 烘培
    • 電鍍（板銅的引線的引線框與錫，使焊接更容易）
    • 激光打標
    • 修剪和成型（將引線框架彼此分開，并彎曲引線框架的引腳，以便可以將其安裝在印刷電路板上）
• IC測試

當特征寬度遠大于約10?微米時，半導體純度已不像今天的器件制造那樣重要。隨著設備的集成度越來越高，潔凈室必須變得更加潔凈。如今，制造廠用過濾后的空氣加壓以去除甚至最小的顆粒，這些顆粒可能會落在晶圓上并造成缺陷。要求半導體制造廠的工人穿著潔凈室防護服，以保護設備免受人類污染。為了防止氧化并提高產量，FOUP和半導體資本設備可能具有純凈的氮氣環境，其粉塵為ISO 1級。

芯片級封裝（CSP）是另一種封裝技術。與大多數封裝一樣，塑料雙列直插封裝比隱藏在其中的實際裸片大很多倍，而CSP芯片的尺寸幾乎是裸片的大小。在切割晶片之前，可以為每個管芯構建一個CSP?。

重新測試已封裝的芯片，以確保它們在封裝過程中沒有損壞，并且管芯到引腳的互連操作正確執行。然后用激光在包裝上蝕刻芯片的名稱和編號。

在制造過程中使用了許多有毒材料。這些包括：

• 有毒元素摻雜物，如砷、銻和磷。
• 有毒的化合物，如胂、膦和硅烷。
• 高反應性液體，例如過氧化氫、發煙硝酸、硫酸和氫氟酸。

至關重要的是，工人不應直接接觸這些危險物質。IC制造行業常見的高度自動化有助于降低暴露風險。大多數制造設施都采用排氣管理系統，例如濕式洗滌器、燃燒室、加熱的吸收器濾芯等，來控制對工人和環境的風險。