上篇文章咱们聊到了芯片制造流程中的【芯片设计】，本篇文章将说说关于【芯片制造】与【芯片封测】的那些事儿。

 

　　【芯片制造】环节又分为晶圆制造和晶圆加工。

 

　　晶圆制造是指运用二氧化硅原料逐步制得单晶硅晶圆的过程，主要包含硅的纯化＞多晶硅制造＞拉晶＞切割、研磨等，对应的设备分别是熔炼炉、CVD设备、单晶炉和切片机等。

 

　　晶圆加工则是指在制备晶圆材料上构建完整的集成电路芯片的过程，主要包含镀膜、光刻、刻蚀、离子注入等几大工艺。

 

　　下面是芯片制造过程中的一些具体流程：

 

　　1. 晶圆制造:

 

　　在完成上篇提到的后端设计后就可以进行芯片制造了。芯片制造中晶圆不可或缺。

 

　　什么是晶圆？

 

　　从二氧化硅（SiO2）矿石，比如石英砂中用一系列化学和物理冶炼的方法提纯出硅棒，然后切割成圆形的单晶硅片，这就是晶圆。

 

　　2. 光罩制作（光罩版图）

 

　　在半导体制造的整个流程中，其中一部分就是从版图到晶圆制造中间的一个过程，即光罩(mask)制造，或称作光掩膜。这一部分是流程衔接的关键部分，是流程中造价最高的一部分，也是限制最小线宽的瓶颈之一。

 

　　3. 光刻（在晶圆上形成电路）

 

　　晶圆要经过金属溅镀、涂布光阻、蚀刻技术、光阻去除等过程将微型电路覆盖到表面上，这样一块晶圆上就会形成很多的集成电路芯片。

 

　　金属溅镀：将欲使用的金属材料均匀洒在晶圆片上，形成一薄膜。

 

　　涂布光阻：先将光阻材料放在晶圆片上，透过光罩，将光束打在不要的部分上，破坏光阻材料结构。接着，再以化学药剂将被破坏的材料洗去。

 

　　蚀刻技术：将没有受光阻保护的硅晶圆，以离子束蚀刻。

 

　　光阻去除：使用去光阻液皆剩下的光阻溶解掉，如此便完成一次流程。

 

　　经过这样一系列步骤后，一整片晶圆上将完成很多 IC 芯片，接下来送去封测厂商，便可以进行芯片制造的最后一个流程，将完成的方形 IC芯片从晶圆上切割开。

 

　　IC封测

 

　　封测是半导体设备制造过程的最后一个环节，主要包含减薄／切割、贴装／互联、封装、测试等过程，分别对应切割减薄设备、引线机、键合机、分选测试机等。

 

　　将半导体材料模块集中于一个保护壳内，防止物理损坏或化学腐蚀，最后通过测试的产品将作为最终成品投入到下游的应用中去。

 

　　封测是【封装】和【测试】两道工序

 

　　1. 封装是把电路（die）用塑料封起来，外部只留接触的pin脚。

 

　　形成了集成电路芯片之后，最后还要通过严格的测试、切割，然后进行封装。因为一颗芯片相当脆弱，如果不在外部施加保护，会被轻易损坏。此外，因为芯片的尺寸微小，如果不用一个较大尺寸的外壳，人工不易安置在电路板上。

 

　　2. 测试，也叫FT（final test），区别于WS(wafer sorting)，目的是最后出厂时保证产品的性能是满足设计要求的。在这个阶段便要确认封装完的 IC 是否有正常的运作，没有错误后便可出货。

 

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