详解芯片制造的整个过程

芯片制造的整个过程包括芯片设计、芯片制造、封装制造、测试等。芯片制造过程特别复杂。

首先是芯片设计，根据设计要求，生成“图案”

1、晶片材料

晶片材料的成分是硅，硅又是由石英沙精制而成。将硅提纯后制成硅棒，成为制造集成电路的石英半导体材料。将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。

2、晶圆涂层/膜

晶圆涂层可以抵抗氧化和温度，其材料也是光阻的一种。

3、晶圆光刻显影、蚀刻

首先，在晶圆（或基板）表面涂覆一层光刻胶并干燥。干燥的晶片被转移到光刻机上。通过掩模，光将掩模上的图案投射到晶圆表面的光刻胶上，实现曝光和化学发光反应。曝光后的晶圆进行二次烘烤，即所谓曝光后烘烤，烘烤后的光化学反应更为充分。

最后，显影剂被喷在晶圆表面的光刻胶上以形成曝光图案。显影后，掩模上的图案保留在光刻胶上。糊化、烘烤和显影都是在均质显影剂中完成的，曝光是在平版印刷机中完成的。均化显影机和光刻机一般都是在线操作，晶片通过机械手在各单元和机器之间传送。

整个曝光显影系统是封闭的，晶片不直接暴露在周围环境中，以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。

4、添加杂质

相应的p和n半导体是通过向晶圆中注入离子而形成的。

具体工艺是从硅片上的裸露区域开始，将其放入化学离子混合液中。这一工艺将改变掺杂区的到方式，使每个晶体管都能打开、关闭或携带数据。这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。 更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，。这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。

5、晶圆测试

经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般来说，每个芯片都有大量的晶粒，组织一次针测试模式是非常复杂的过程，这就要求尽可能批量生产相同规格型号的芯片。数量越大，相对成本就越低，这也是主流芯片器件造价低的一个因素。

6、封装

将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。例如：DIP、QFP、PLCC、QFN等，这主要取决于用户的应用习惯、应用环境、市场形态等外围因素。

7、测试和包装

经过上述工艺流程以后，芯片生产就已经全部完成了。这一步是测试芯片，去除有缺陷的产品，并包装。

不过，芯片的制作过程非常复杂，文字表述难免会有不清楚的地方，小编在这里建议大家最好去工厂实地看看芯片到底是如何去制作的。

本文综合整理自西柚哆来咪、COOKIE饼干酱、十六夜先生

审核编辑：刘清