半导体芯片是怎样制造出来的，有哪些流程？

说到“半导体”时，人们立刻便会联想到芯片，其在消费电子、通信体系、光伏发电、照明使用、电源转化等等领域都有其活泼的身影。那么半导体芯片是怎样被制作出来的呢？下面咱们就来简略介绍下。

大致来说，制作半导体芯片分为生产晶圆、氧化、光刻、刻蚀、薄膜堆积、互连、测验、封装这几个过程。

要取得晶圆，首先要预备生产晶圆的资料，咱们zui常用的资料就是硅。自然界中硅砂许多，但硅砂中包括的杂质太多，不能直接拿来用，需求对它进行提炼。咱们将提炼后得到的高纯硅熔化成液体，然后使用提拉法得到原子摆放整齐的晶锭，提拉法长出来的晶锭就是圆柱体，接着再将其切开成必定厚度的薄片。切开后取得的薄片就是未经加工的“原料晶圆”。

此时它们外表高低不平，还需求先经过研磨和化学刻蚀工艺去除外表瑕疵，然后经过抛光构成光亮的外表，再经过清洗去除残留污染物，即可取得外表整洁的制品晶圆。

得到晶圆后，便来到第二步，氧化。

氧化进程的作用是在晶圆外表构成维护膜。将清洁完成后的晶圆置于800至1200摄氏度的高温环境下，经过氧气在晶圆外表的流动构成氧化层。它能够维护晶圆不受化学杂质影响、避免漏电电流进入电路、预防离子植入进程中的扩散以及避免晶圆在刻蚀时滑脱。

接着便开端第三步，光刻。

光刻是经过光线将电路图案“印刷”到晶圆上，这期间需经过涂覆光刻胶、曝光和显影三个过程，咱们能够将其理解为在晶圆外表绘制半导体制作所需的平面图。电路图案的精细度越高，制品芯片的集成度就越高，有必要经过先进的光刻技能才能完成。

然后就是第四步，刻蚀。

在晶圆上完成电路图的光刻后，就要用刻蚀工艺来去除任何剩余的氧化膜且只留下半导体电路图。要做到这一点需求使用液体、气体或等离子体来去除选定的剩余部分。

在刻蚀的进程中，还需经历第五步，薄膜堆积。

为了创建芯片内部的微型器件，咱们需求不断地堆积一层层的薄膜并经过刻蚀去除去其中剩余的部分，另外还要增加一些资料将不同的器件分离开来。每个晶体管或存储单元就是经过这个进程一步步构建起来的。

经过晶圆的光刻、刻蚀和堆积工艺能够构建出晶体管等元件，但还需求将它们连接起来才能完成电力与信号的发送与接收，这就是第六步的互连。

连接好后便开端对半导体芯片进行测验。

测验的首要意图是查验半导体芯片的质量是否达到必定标准，从而消除不良产品、并进步芯片的可靠性。另外，经测验有缺点的产品不会进入封装过程，有助于节省成本和时间，其次因为某些不良芯片是能够修复的。

zui后就是对质量合格的芯片开端封装。

整个封装进程又分为五步，即晶圆锯切、单个晶片附着、互连、成型和封装测验。经过之前几个工艺处理的晶圆上会构成巨细持平的方形芯片。下面要做的就是经过切开取得独自的芯片。刚切开下来的芯片很软弱且不能交换电信号，需求独自进行处理。这一处理进程就是封装，包括在半导体芯片外部构成维护壳和让它们能够与外部交换电信号。

经历过zui后的封装测验的芯片就是具有终究形态的芯片，它们将被运用到各行各业的产品中。当然这也只是说大致分为这几步，实际上半导体芯片的制作进程极为杂乱且流程繁多，每一个流程又有许多其他作业，而且要求也极为严苛。