小小一顆芯片需要經(jīng)歷哪些加工？

晶圓加工是指將由高純度硅制成的圓形硅片（晶圓）進行一系列復(fù)雜的工藝處理，以制造出集成電路（芯片）的過程。那么芯片是怎么通過一系列加工獲得的呢？接下來小編為大家一一介紹。

晶圓制造

晶圓是指將硅(Si)、砷化鎵(GaAs)等生成的單 晶柱切成薄片的圓盤。大部分晶圓都是由沙子中提取的硅制成的。地球上有大量的硅,可以穩(wěn)定供應(yīng), 并且硅具有無毒、環(huán)保的特點。具體包括：

制造錠：從沙子中提取硅，經(jīng)過提純工序，高溫溶解硅原料，制造高純度的硅溶液，并使其結(jié)晶凝固形成硅柱，即錠(Ingot)。

晶圓切割：將硅錠切割成均勻厚度的薄片，形成圓盤狀的晶圓。晶圓的尺寸有150mm(6英寸)、200mm(8英寸)、300mm(12英寸)等。

晶圓表面拋光：對切割后的晶圓進行加工，使其表面光滑如鏡，以消除切割后表面的瑕疵和粗糙度。

晶圓加工

晶圓加工是整個工藝中成本最高，最復(fù)雜，也是最重要的一個環(huán)節(jié)。具體包括：

勻膠：在晶圓表面均勻涂抹一層光刻膠。

光刻：使用光刻機通過精確的光線在光刻膠上刻出圖案，使晶圓部分裸露出來。

沉積：在晶片上沉積薄膜材料以生成電子元件，可以通過化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)和原子層沉積(ALD)等技術(shù)實現(xiàn)。

刻蝕：用等離子體（干法）或化學(xué)溶劑（濕法）刻蝕裸露的晶圓，形成溝槽。

離子注入：在溝槽中注入特定的離子，以改變材料的電學(xué)性質(zhì)。

化學(xué)機械拋光（CMP）：對晶圓表面進行進一步的拋光處理。

金屬化：在晶圓表面沉積金屬層，形成電路的導(dǎo)線部分。

測試：對加工后的晶圓進行電學(xué)測試，確保其功能正常。

切割和封裝

芯片的切割和封裝是半導(dǎo)體制造過程中的兩個關(guān)鍵步驟，它們確保了芯片能夠被正確地安裝和使用在電子設(shè)備中。

切割：將加工好的晶圓切割成單個所需尺寸的芯片。這一過程通常使用精密的切割鋸或激光進行，以確保切割的精確性和芯片的完整性。

封裝：封裝是將裸芯片（未封裝的芯片）安裝到一個保護性外殼中，以便于在電子設(shè)備中使用。

晶圓加工是一個高度精密和自動化的過程，涉及多種專用設(shè)備和材料，對于現(xiàn)代電子設(shè)備的制造至關(guān)重要。每一步都需要嚴(yán)格的控制和精確的工藝，以確保最終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。