2025-04-26 智能 0
原材料准备与清洁
芯片制造过程的起点是高纯度硅原料。硅矿石首先被粉碎成细沙，然后通过浮选、磁力分离和电解等多重处理，去除杂质和有害物质。经过这一系列步骤后的硅砂，其含量达到99.9999%以上，称为多晶硅（Polysilicon）。在进入真空炉进行气体还原制备单晶硅之前，这些多晶块会进一步被切割成薄片。
单晶硅生产
在真空炉中，高温下，将单晶种子于氢气中进行气相沉积法（CVD），以生成一层极薄的单晶膜。这一过程需要精确控制温度、压力和流量，以确保所得单晶具有足够大的尺寸比例限制（SPL）值，即不包含缺陷或杂质点。在这个阶段，还会对单晶膜进行化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing, CMP）来消除表面粗糙层，并提高平滑度。
晶圆加工与设计引导
将上述处理过的单晶膜转化为圆形格式即所谓“半导体器件”。这涉及到一个叫做“掺杂”的步骤，它包括向基底添加特定元素，如磷或碲，以改变其电子结构，从而创造出P型或N型半导体区域。然后，用光刻技术将复杂图案印刷到玻璃版上，再用这些版子作为模板，将相同图案照射至覆盖在封装胶上的光敏树脂，使其形成图片并固定在适当位置。此后，对这些图案进行曝光开发，就能看到明显不同的面积，是未来集成电路中的通道路径。
电镀与元件形成
接着就是通过电子蚀刻技术来实现不同功能区间之间的一级金属化，以及二级金属化用于接触线连接。金属沉积可以采用物理蒸发或者化学蒸发方法，而蚀刻则依靠酸性溶液腐蚀目标区域，最终形成微观结构。在此基础上，可以进一步增加更多层次的金属填充，直至完成所有必要元件，如输入/输出端口、门控逻辑门等。
封装测试与包装
最后，在整个芯片制作流程结束前，还需要对每个芯片执行测试，以验证它们是否符合预期性能标准。如果通过了质量检查，那么就将它们封装进塑料或陶瓷容器内，与其他配套零部件如焊盘、一氧化锰保护涂层以及任何必要的小部件一起组合起来形成最终产品。而对于那些未能达到要求的芯片，则会被回收再利用或者直接废弃。
