芯片的制作流程
2023/3/27 10:53:54 点击：
芯片，看起来很小，就一个指甲盖大小，但是里面所涉及的技术却相当复杂，丝毫不亚于建造飞及和航母。方寸之间，把包含了数十亿个晶体管，有人说，用高倍显微镜来观察芯片的内部结构，比世界上任何一座都要复杂和庞大。如果说，这个世界上哪一种东西把“纳须弥入芥子”这句佛法成为了真实，我想，一定是芯片。
有人说，举全国之力来做一颗芯片，还做不出来吗?是的，还真做不出来，因为，芯片这东西，不是说有钱有人就能够快速从无到有的，还需一个重要的因素：时间。所有的高端技术是通过时间的积累，才达到今天的高度。
那制造芯片到底有多难呢?我们得说起，首先看看芯片是怎么做出来的。
芯片制作完整过程包括：芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片片制作过程尤为的复杂。
首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”。
制作晶圆。使用晶圆切片机将硅晶棒切割出所需厚度的晶圆。
晶圆涂膜。在晶圆表面涂上光阻薄膜，该薄膜能提升晶圆的抗氧化以及耐温能力。
晶圆光刻显影、蚀刻。使用紫外光通过光罩和凸透镜后照射到晶圆涂膜上，使其软化，然后使用溶剂将其溶解冲走，使薄膜下的硅暴露出来。
离子注入。使用刻蚀机在裸露出的硅上刻蚀出N阱和P阱，并注入离子，形成PN结(逻辑闸门);然后通过化学和物理气象沉淀做出上层金属连接电路。
晶圆测试。经过上面的几道工艺之后，晶圆上会形成一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。
封装。将制造完成的晶圆固定，绑定引脚，然后根据用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外在因素采用各种不同的封装形式;同种芯片内核可以有不同的封装形式。
制造芯片主要就是在晶圆片上不断累加图案，让图案纵向连接，非常多层，会有100多层。并且需要花费许多的时间，从设计到量产可能需要四个月的时间。
大部分情况下我们日常提到的芯片其实和集成电路概念上差异不大。
电脑、手机、计算器等电子设备上都安装有各种各样的芯片，芯片在这些设备上起到什么作用了?各式芯片在这些电子设备上面的作用，和人体各个器官发挥的作用比较类似。电子设备的整体管理和计算逻辑处理等，需要CPU(核心组成部分就是芯片组)，CPU相当于人体的大脑。电子设备识别声音，处理音频，需要音频处理芯片，相当于人体的耳朵。电子设备接收图像，处理图片，需要图片处理芯片，相当于人体的眼镜。总之这些设备具备的各种功能，都需要对应的芯片来实现，就像人体的各个器官实现不同功能一样。
芯片的制造始于设计，它是整个制造过程中最重要的一步。设计师使用计算机辅助设计软件创建芯片的电路图和版图。电路图描述了芯片的逻辑功能和电气连接，而版图则确定了电路的物理布局和尺寸。
有人说，举全国之力来做一颗芯片，还做不出来吗?是的，还真做不出来，因为，芯片这东西，不是说有钱有人就能够快速从无到有的，还需一个重要的因素：时间。所有的高端技术是通过时间的积累，才达到今天的高度。
那制造芯片到底有多难呢?我们得说起，首先看看芯片是怎么做出来的。
芯片制作完整过程包括：芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片片制作过程尤为的复杂。
首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”。
制作晶圆。使用晶圆切片机将硅晶棒切割出所需厚度的晶圆。
晶圆涂膜。在晶圆表面涂上光阻薄膜，该薄膜能提升晶圆的抗氧化以及耐温能力。
晶圆光刻显影、蚀刻。使用紫外光通过光罩和凸透镜后照射到晶圆涂膜上，使其软化，然后使用溶剂将其溶解冲走，使薄膜下的硅暴露出来。
离子注入。使用刻蚀机在裸露出的硅上刻蚀出N阱和P阱，并注入离子，形成PN结(逻辑闸门);然后通过化学和物理气象沉淀做出上层金属连接电路。
晶圆测试。经过上面的几道工艺之后，晶圆上会形成一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。
封装。将制造完成的晶圆固定，绑定引脚，然后根据用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外在因素采用各种不同的封装形式;同种芯片内核可以有不同的封装形式。
制造芯片主要就是在晶圆片上不断累加图案，让图案纵向连接，非常多层，会有100多层。并且需要花费许多的时间，从设计到量产可能需要四个月的时间。
大部分情况下我们日常提到的芯片其实和集成电路概念上差异不大。
电脑、手机、计算器等电子设备上都安装有各种各样的芯片，芯片在这些设备上起到什么作用了?各式芯片在这些电子设备上面的作用，和人体各个器官发挥的作用比较类似。电子设备的整体管理和计算逻辑处理等，需要CPU(核心组成部分就是芯片组)，CPU相当于人体的大脑。电子设备识别声音，处理音频，需要音频处理芯片，相当于人体的耳朵。电子设备接收图像，处理图片，需要图片处理芯片，相当于人体的眼镜。总之这些设备具备的各种功能，都需要对应的芯片来实现，就像人体的各个器官实现不同功能一样。
芯片的制造始于设计，它是整个制造过程中最重要的一步。设计师使用计算机辅助设计软件创建芯片的电路图和版图。电路图描述了芯片的逻辑功能和电气连接，而版图则确定了电路的物理布局和尺寸。
总的来说，芯片制造是一项复杂的工程，它需要许多高精度的技术和设备。虽然每个制造商的过程可能略有不同，但这些基本步骤都是必不可少的。芯片制造的进步不仅推动了电子设备的发展，而且也推动了现代科学和工程的发展。
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