芯片是怎样制成的？
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。
上海超扬电子有限公司
2022-04-12 广告
电源管理芯片制造过程一般包括电源芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节，其中晶片制作过程 尤为的复杂，首先是集成电路芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”，如果想做电源方案，我可以给你推荐下。
芯片内部制造工艺：
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
硅片的成分是硅，硅由石英砂精制而成。硅片经硅元素（99．999％）提纯后制成硅棒，成为制造集成电路的石英半导体材料。芯片是芯片制造所需的特定晶片。晶圆越薄，生产成本就越低，但对工艺的要求就越高。
2、晶圆涂层
晶圆涂层可以抵抗氧化和温度，其材料是一种光致抗蚀剂。
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。
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物中。这个过程将改变掺杂区的传导模式，使每个晶体管都能打开、关闭或携带数据。一个简单的芯片只能使用一层，但一个复杂的芯片通常有许多层。
此时，该过程连续重复，通过打开窗口可以连接不同的层。这与多层pcb的制造原理类似。更复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层。此时，它是通过重复光刻和上述工艺来实现的，形成一个三维结构。
5、晶圆
经过上述处理后，晶圆上形成点阵状晶粒。用针法测试了各晶粒的电学性能。一般来说，每个芯片都有大量的晶粒，组织一次pin测试模式是一个非常复杂的过程，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，这也是主流芯片设备成本低的一个因素。6、封装
同一片芯片芯可以有不同的封装形式，其原因是晶片固定，引脚捆绑，根据需要制作不同的封装形式。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。
6、测试和包装
经过上述过程，芯片生产已经完成。这一步是测试芯片，去除有缺陷的产品，并包装。
芯片是一个约定俗成的说法，它将微处理器和一些其他装置通过集成电路集成在一小块电路板上而构成的计算机的核心部分。
以前的电路都是由分立的元件联结在一起的电路。晶体管发明之后，1961年发明了集成电路。这是电路设计的一场革命。它把整个晶体管电路的各个元件之间的相互联结，同时制做在一块半导体基片上，组成一个不可分割的整体，打破了原有电路的概念，打破了原有分立元件的设计方法，实现了材料、元件、电路的统一。
芯片
1.材料准备
硅晶圆：芯片一般采用单晶硅作为基础材料，通过提炼和处理硅矿石制成高纯度的硅棒，然后切割成薄片（晶圆）。
2.光刻
涂覆光刻胶：在硅晶圆表面涂上一层光敏材料（光刻胶）。
曝光：利用光源通过掩模（包含电路图案）照射光刻胶，曝光后未被光照射的部分将保留。
3.显影
显影处理：将晶圆浸入显影液中，去掉曝光后变得不稳定的光刻胶，留下图案。
4.刻蚀
刻蚀工艺：使用化学或物理方法去除硅表面未被保护的区域，实现电路图案的转移。
5.掺杂
掺杂处理：通过离子注入等方法，向硅中引入其他元素（如磷或硼），改变其电导性形成P型或N型半导体。
6.层沉积
薄膜沉积：通过化学气相沉积（CVD）等方法，在晶圆上沉积绝缘层和导电层，以形成电极和绝缘体。
7.金属化
连线制作：在芯片上沉积金属（如铝或铜）层，用以链接各个电路元素，形成电信号的通道。
8.封装
封装处理：将制成的芯片切割成单独的芯片，并将其封装在塑料或陶瓷外壳中，以保护芯片并提供连接引脚。
9.测试
功能测试：对封装后的芯片进行电气测试，确保其功能正常，性能符合设计要求。
