芯片是怎么诞生的，你知道吗？

　　芯片是怎么来的?

　　用一句话解释：在指甲盖大小的集成电路芯片中，用非常精密的设计与工艺，让上百亿的晶体管在发挥着曾经巨型电路的作用，就像一座微型的长安城一样，让体型较小的设备拥有低功耗、高性能，让智能手机、智能手表等便携式移动设备拥有更多的可能。

　　芯片制作的过程就像建造大楼一样，由沙提取出来的硅晶圆是地基，之后则按照芯片设计厂商输出的GDS文件进行蚀刻、光刻，层层堆叠，最终制造出电路构成的摩天大楼。

　　芯片设计

　　由于工艺不同，Foundry提供的工艺lib库也不同，负责前端设计的工程师要提前开始熟悉工艺库，尝试不同的Floorplan(布局规划)设计，才能输出Foundry想要的物理版图。

　　沙硅分离

　　晶片的材料成分的硅，硅是由石英砂精制而成，所以第一步，就是要将沙子中的硅分离出来。将硅提纯，达到半导体制造的质量要求，这就是电子级硅。

　　提纯之后，将硅铸成硅棒。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体，重量大约为100千克，硅的纯度达到了99.9999%。

　　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(200mm)和12英寸(300mm)，直径越大，最终单个芯片成本越低，但加工难度越高。

　　光刻

　　01 在硅晶圆上涂布光刻胶。

　　02 使用特定的紫外光，透过印着预先设计好电路图的掩膜，照射在硅晶圆上。

　　03 曝光在紫外光线下的光刻胶被溶解掉，而留下的图案则是和掩膜一样的图形。

　　04 因为光刻胶不是我们的目的，所以还需要用化学物质溶解暴露出来的晶圆，留下光刻胶保护着的部分。

　　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。硅晶圆进行切片，在芯片上盖一层蓝膜，保证切割后不容易散落。切割后将合格芯片逐个取出。为了能使芯片正常工作，需要使用金属导线将芯片上的连接点同引线框上的引脚进行连接。将装配好芯片的引线框放置在模具中再将封装材料加温注入模具，形成一层外壳一款芯片就诞生了!