在之前眾多技術(shù)的量變積累之上，終于觸發(fā)質(zhì)變效應，仙童半導體公司引入了平面化技術(shù)，將之前的這些點技術(shù)集合到了一起。有了上述技術(shù)，就有可能在晶圓制造過程中和之后形成(擴散)和保護(二氧化硅)結(jié)。此外，氧化物掩膜的發(fā)展允許兩個結(jié)通過晶圓片的頂部表面直接加工芯片。具體的來說，就是將元器件都集成在一個平面內(nèi)。正是這個簡化的過程為薄膜布線的發(fā)展奠定了基礎。

貝爾實驗室設想在高純度的石墨層中，利用沉積在晶圓片的頂部的半導體材料制造晶體管。這像技術(shù)被稱為外延層技術(shù)。這一發(fā)現(xiàn)使得加工生產(chǎn)更高速度的器件成為可能，并為雙極電路中元件的緊密封裝提供了一種方案。

20世紀50年代確實是半導體發(fā)展的黃金時代。在這極短的時間里，大多數(shù)基本的工藝和材料都被發(fā)現(xiàn)并且得到了全面的驗證。這十年以實驗室加工水平開始，首先用鍺生產(chǎn)少量粗糙的器件，并以第一個集成電路的誕生和硅材料作為未來半導體基礎材料而結(jié)束。

20世紀60年代是該行業(yè)開始發(fā)展成為一個復雜行業(yè)的十年，新產(chǎn)品需要新的制造工藝、新材料和新的生產(chǎn)設備。

20世紀50年代確立的芯片價格逐漸遞減的趨勢也是一個行業(yè)驅(qū)動因素。隨著在硅谷、波士頓周圍的128號公路和德克薩斯州的逐漸形成了非常多的產(chǎn)業(yè)集群，技術(shù)得以傳播。

到20世紀60年代，晶圓廠的數(shù)量已經(jīng)顯著增長，工藝已經(jīng)接近通用水平，這些因素都極大的吸引了半導體專業(yè)供應商們。在公司方面，20世紀50年代的許多半導體領域的關(guān)鍵人物都成立了新公司。羅伯特·諾伊斯離開仙童，與安德魯·格羅夫和戈登·摩爾一起創(chuàng)立了英特爾，查爾斯·斯波克也離開仙童，成為半導體行業(yè)的主要參與者。

Signetics成為第一家專門從事集成電路制造的公司。新設備設計通常是初創(chuàng)公司的推動力。然而，始終存在的成本遞增規(guī)律帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，它將老牌公司和新公司都趕出了市場。

1963年硅器件塑料封裝的發(fā)展加速了價格的下降。同年，RCA宣布開發(fā)絕緣場效應晶體管(IFET)，為MOS行業(yè)鋪平了道路。RCA還開創(chuàng)了第一個互補MOS (CMOS)電路。在20世紀70年代初，該行業(yè)主要在微芯片水平上制造集成電路。由于掩模引起的缺陷和接觸對準器對晶圓造成的損壞，向有利可圖的高產(chǎn)量LSI器件的工藝升級在某種程度上受到了阻礙。

Perkin和Elmer公司開發(fā)了第一種實用的投影對準器，解決了掩模和對準器缺陷問題。人們在這十年中也見證了潔凈室的大規(guī)模建設和操作的改進，離子注入機的引入，以及用于高質(zhì)量掩膜生成的電子束機也逐漸普及，并且掩膜步進器也開始大量出現(xiàn)在在用于晶圓成像的晶圓區(qū)。

從操作員控制到自動控制的過程增加了晶圓生產(chǎn)量和均勻性。20世紀80年代的重點是晶圓制造和封裝的所有階段的自動化，以及從晶圓廠區(qū)域去除了操作員，進一步提升了工業(yè)化程度。自動化提高了制造效率，最大限度地減少了加工錯誤，并使晶圓制造區(qū)域污染減少。上世紀90年代末，300毫米晶圓問世，進一步推動了對自動化晶圓廠的需求。

審核編輯：劉清