Question

芯片是如何制造的

Answer 1

芯片是怎么制作出来的如下：
一、芯片设计。
芯片属于体积小，但高精密度极大的产品。想要制作芯片，设计是第一环节。设计需要借助EDA工具和一些IP核，最终制成加工所需要的芯片设计蓝图。
二、沙硅分离。
所有的半导体工艺都是从一粒沙子开始的。因为沙子中蕴含的硅是生产芯片“地基”硅晶圆所需要的原材料。所以我们第一步，就是要将沙子中的硅分离出来。
三、硅提纯。
在将硅分离出来后，其余的材料废弃不用。将硅经过多个步骤提纯，已达到符合半导体制造的质量，这就是所谓的电子级硅。
四、将硅铸锭。
提纯之后，要将硅铸成硅锭。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体，重量大约为1千克，硅的纯度达到了99.9999%。
五、晶圆加工。硅锭铸好后，要将整个硅锭切成一片一片的圆盘，也就是我们俗称的晶圆，它是非常薄的。随后，晶圆就要进行抛光，直至完美，表面如镜面一样光滑。硅晶圆的直径常见的有8英寸（2mm）和12英寸（3mm），直径越大，最终单个芯片成本越低，但加工难度越高。
六、光刻。首先在晶圆上敷涂上三层材料。第一层是氧化硅，第二层是氮化硅，最后一层是光刻胶。再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜，掩膜可以理解为一种特殊的投影底片，包含了芯片设计蓝图，下一步就是将蓝图转印到晶圆上。这一步对光刻机有着极高的要求。紫外线会透过掩膜照射到硅晶圆上的光刻胶上，光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩膜上的一致。用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后，清除全部光刻胶，露出一个个凹槽。
七、蚀刻与离子注入。首先要腐蚀掉暴露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅，并沉淀一层二氧化硅，使晶体管之间绝缘，然后利用蚀刻技术使最底层的硅暴露出来。然后把硼或磷注入到硅结构中，接着填充铜，以便和其他晶体管互连，然后可以在上面再涂一层胶，再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构，就像密集交织的高速公路。
经过上述流程，我们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来，焊接到基片上，装壳密封。之后经过最后的测试环节，一块块芯片就做好了。

Answer 2

沙子，是制造芯片最基本的材料，而脱氧后的沙子，是半导体制造产业的基础。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅，学名电子级硅（EGS），最后得到的就是硅锭（Ingot）。

硅锭切割横向切割成圆形的单个硅片，也就是我们常说的晶圆（Wafer）。涂上光刻胶，必须保证光刻胶非常平非常平。然后进行光刻，这一步需要的技术水平非常高（目前中国自己的光刻机只有90nm的制程，而国外先进的可以做到7nm。），光刻胶层随后透过掩模（Mask）被曝光在紫外线（UV）之下。

先溶解光刻胶，光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩模上的一致再进行蚀刻，使用化学物质溶解暴露出来的晶圆，剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。

离子注入：

在真空中，用经过加速的原子、离子照射（注入）固体材料，使被注入的区域形成特殊的注入层，改变区域的硅的导电性。

电镀：

在晶圆上电镀一层硫酸铜，把铜离子沉淀到晶体管上。铜离子会从正极走向负极。电镀完成之后，铜离子沉积在晶圆表面，形成薄薄的铜层。

抛光：

将多余的铜抛光掉，也就是磨光晶圆表面。再经过测试，切片，丢弃瑕疵内核。留下完好的准备进入下一步。完成封装。