硅是地壳中含量第二多的元素,而沙子里面硅含量很高。硅是一种半导体材料,也便是说通过掺杂,硅可以转变成导电性良好的导体或者绝缘体。
为了能用于制造芯片,硅必须提纯到非常高的纯度,要99.9999999%以上,也便是说每10亿个原子中至多有一个非硅原子。

硅在熔融状态被抽出来后凝固,形成一种由单个连续无间断的晶格点阵排列的圆柱,那便是硅锭。它的直径大约是300毫米,重约100千克。
第二步:切割硅锭利用专业的切割设备把硅锭切割成单个硅片,也便是我们平常说的晶圆(wafer),切割后须要打磨、抛光等,一贯到晶光滑油滑腻得像一壁镜子。晶圆的尺寸一样平常是8寸或者12寸。
第三步:光刻光刻的意思便是利用一种分外的方法用光刻胶把图像印到晶圆上,这种液体对特定频率的光敏感,能够抵御某种分外化学物质的堕落,因此在蚀刻过程中它起到保护浸染,堕落掉的是不想要的部分。
第四步:曝光光刻后便是曝光的过程,光刻胶硬化后,利用一定频率的紫外线照射可让它融化。利用膜片把图像(电路)印到晶圆上,和以前摄影机底片的事理相似,被膜片挡住的光刻胶保留下来,同时图像要经由透镜缩小。
第五步:离子注入利用离子束对覆盖着光刻胶的晶圆进行轰击,未被覆盖的部分嵌入了杂质,也便是高速离子冲进了未被光刻胶覆盖的硅表面上,这便是掺杂的过程。由于硅被掺进了杂质,其导电性也被改变。在离子注入后,洗濯光刻胶,在掺杂区就形成了晶体管。
第六步:电镀晶体管就绪后接下来就进行电镀,在晶圆上电镀一层硫酸铜,让铜离子沉淀到晶体管上,铜离子会从正极走向负极。电镀完后铜离子会沉淀在晶圆表面形成薄薄的铜层。
第七步:抛光抛光便是把多余的铜抛光掉,也便是把晶圆表面磨光滑。芯片表面看起来非常平滑,但实际上可能包含很多层繁芜的电路,放大之后可以看到它极其繁芜的电路网络,如下图所示:
第八步:晶圆测试与切割每一块晶圆上面包含很多颗芯片,利用测试机台对晶圆进行功能测试,利用参考电路图案对每一块芯片进行比拟。测试完之后,便是切割,把晶圆切割成块,每一块便是一个芯片(DIE)。根据测试的结果,丢弃有瑕疵的芯片,把好的芯片留下进入下一步流程。
第九步:封装与测试经由一系列漫长的工序和过程,终于得到了一颗IC芯片,是不是就可以拿去利用了呢?还没有!
一颗芯片相称小相称薄,以是非常薄弱,如果不外加保护很随意马虎损伤。以是要给芯片加上一个坚硬的外壳,那便是芯片的封装了。芯片的封装类型有很多种,比如DIP,BGA之类的,加上封装后的芯片也便于焊接在电路版上。封装完毕后就得到一颗我们平时能见到的芯片了!










