芯片是如何制造的？
芯片制作完整過程包括 芯片設計、晶片制作、封裝制作、成本測試等幾個環節，其中晶片片制作過程尤為的復雜。
首先是芯片設計，根據設計的需求，生成的“圖樣”
1， 芯片的原料晶圓
晶圓的成分是硅，硅是由石英沙所精練出來的，晶圓便是硅元素加以純化（99.999%），接著是將些純硅制成硅晶棒，成為制造集成電路的石英半導體的材料，將其切片就是芯片制作具體需要的晶圓。晶圓越薄，成產的成本越低，但對工藝就要求的越高。
2，晶圓涂膜
晶圓涂膜能抵抗氧化以及耐溫能力，其材料為光阻的一種，
3，晶圓光刻顯影、蝕刻
該過程使用了對紫外光敏感的化學物質，即遇紫外光則變軟。通過控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蝕劑，使得其遇紫外光就會溶解。這是可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了，而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化硅層。
4、攙加雜質
將晶圓中植入離子，生成相應的P、N類半導體。
具體工藝是是從硅片上暴露的區域開始，放入化學離子混合液中。這一工藝將改變攙雜區的導電方式，使每個晶體管可以通、斷、或攜帶數據。簡單的芯片可以只用一層，但復雜的芯片通常有很多層，這時候將這一流程不斷的重復，不同層可通過開啟窗口聯接起來。這一點類似所層PCB板的制作制作原理。 更為復雜的芯片可能需要多個二氧化硅層，這時候通過重復光刻以及上面流程來實現，形成一個立體的結構。
5、晶圓測試
經過上面的幾道工藝之后，晶圓上就形成了一個個格狀的晶粒。通過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。 一般每個芯片的擁有的晶粒數量是龐大的，組織一次針測試模式是非常復雜的過程，這要求了在生產的時候盡量是同等芯片規格構造的型號的大批量的生產。數量越大相對成本就會越低，這也是為什么主流芯片器件造價低的一個因素。
6、封裝
將制造完成晶圓固定，綁定引腳，按照需求去制作成各種不同的封裝形式，這就是同種芯片內核可以有不同的封裝形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。這里主要是由用戶的應用習慣、應用環境、市場形式等外圍因素來決定的。
7、測試、包裝
經過上述工藝流程以后，芯片制作就已經全部完成了，這一步驟是將芯片進行測試、剔除不良品，以及包裝。
芯片是怎樣制造的？
在美國俄勒岡州HILLSBORO市，芯片結構設計人員正致力于最新芯片上集成更多的晶體管，以提高芯片的性能。INTEL公司生產的第一個微處理器芯片是1971年交付給日本生產計算器的廠商，該芯片上集成了2300個晶體管；而1997年5月問世的300HZ時鐘頻率的奔騰Ⅱ處理器芯片2千多萬個晶體管。為核對多層微處理器上晶體管的位置，INTEL公司的電路布線專家在計算機顯示屏上檢查芯片的電路版圖。
完整的設計圖隨后傳送給主計算機并經電子束曝光機進行處理，完成將這些設計圖“刻寫”在置于一塊石英玻璃上的金屬薄膜上，制造出掩膜。制作芯片是對薄膜進行重復進行涂光敏膠、光刻和腐蝕的組合處理，掩膜起著一個很像照相制版的負片作用。精確調準每個掩膜最為重要：如果一個掩膜偏離幾分之一微米（百萬分之一），則整個硅圓片就報廢不能用。
當光通過掩膜照射，電路圖就“印制”在硅晶片上。每一個芯片大約需用20個掩膜，這些掩膜要在整個工藝過程棗從硅圓片到制造最終的芯片包括幾百個工藝的流程的不同的位置點上定位。最終一塊八英寸的硅圓片能夠做出200多個奔騰Ⅱ微處理器芯片。
一旦完成芯片制作過程，硅圓片在金剛石切割機床上被分切成單個的芯片棗到此的單個芯片被稱為“管芯”（DIE）。將每個管芯分隔放置在一個無靜電的平板框中，并傳送至下一步）棗管芯配聯棗芯片被插裝進它的封裝中。芯片封裝保護管芯避免受環境因素影響，同時提供管芯和電路板通訊所必需的電連接，封裝好的芯片在隨后的使用中將要安裝固定在電路板上。
在芯片制造背后潛藏的文化也許才是生產過程最具魅力的因素。在美國新墨西哥州RIO RANCHO市，有一個世界上最大制造工廠即為芯片制造工廠，永不停歇的生產，僅潔凈廠房就有三個足球場那樣大。在冥冥世界的大氣氛圍中，穿戴著GORE棗TEX?品牌肥大的服裝的技術員們12小時輪班工作。要求工作人員在他們的衣服上套穿這種潔凈服裝目的在避免諸如脫落的皮膚細胞的微小塵埃殘留在微電路上。
為進一步減少空中塵埃顆粒，技術員們戴上頭罩，泵出他們呼吸產生的空氣要通過一個專門的過濾器。另外，安裝在吊棚內的數個大功率泵，頻繁地將已經過濾的空氣源源吹送進廠房，一分鐘要傾瀉吹送8次。從硅圓片到芯片到上市，全過程要花費45天
從沙子到芯片，cpu是怎么制造的
從沙子到芯片，看看CPU是如何制造出來的
1、沙子 / 硅錠
硅是地殼中含量位居第二的元素。
常識：沙子含硅量很高。
硅 — 計算機芯片的原料 — 是一種半導體材料，也就是說通過摻雜，硅可以轉變成導電性良好的導體或絕緣體。
[注：半導體是導電性介于導體和絕緣體之間的一種材料。摻雜是一種手段，通常加入少量其它某種元素改變導電性。]
熔融的硅 — 尺寸：晶圓級 (~300毫米 / 12英寸)
為了能用于制造計算機芯片，硅必須被提純到很高的純度(10億個原子中至多有一個其它原子，也就是99.9999999%以上) 硅在熔融狀態被抽取出來后凝固，該固體是一種由單個連續無間斷的晶格點陣排列的圓柱，也就是硅錠。
單晶硅錠 — 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸) 硅錠的直徑大約300毫米，重約100千克。
單晶硅就是說整塊硅就一個晶體，我們日長生活中見到的金屬和非金屬單質或化合物多數以多晶體形態存在。
2、硅錠 / 晶圓
切割 — 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
硅錠被切割成單個的硅片，稱之為晶圓。每個晶圓的直徑為300毫米，厚度大約1毫米。
晶圓 – 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
晶圓拋光，直到無瑕，能當鏡子照。Intel從供貨商那里購買晶圓。目前晶圓的供貨尺寸比以往有所上長，而平均下來每個芯片的制造成本有所下降。目前供貨商提供的晶圓直徑300毫米，工業用晶圓有長到450毫米的趨勢。
在一片晶圓上制造芯片需要幾百個精確控制的工序，不同的材料上一層覆一層。
下面簡要介紹芯片的復雜制造過程中幾個比較重要的工序。
3、光刻
光刻膠的使用 — 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
光刻是用一種特殊的方法把某種圖像印到晶圓上的過程。開始時使用一種稱為光刻膠的液體，把它均勻的澆注到旋轉的晶圓上。光刻膠這個名字的來源于是這樣的，人們發現有一種物質對特定頻率的光敏感，它能夠抵御某種特殊化學物質的腐蝕，蝕刻中涂覆刻它可起到保護作用，蝕掉不想要的材質。
曝光 — 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
光刻膠硬化后，用一定頻率的紫外線照射后變得可溶。曝光過程需要用到膜片，膜片起到印模的作用，如此一來，只有曝光部分的光刻膠可溶。膜片的圖像(電路)印到了晶圓上。電路圖像要經過透鏡縮小，曝光設備在晶圓上來回移動多次，也就是說曝光多次后電路圖才能徹底印上去。
[注：跟古老的照相機底片的原理類似]
溶解光刻膠 — 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
通過化學過程溶解曝光的光刻膠，被膜片蓋住的光刻膠保留下來。
4、離子注入
離子注入 — 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
覆蓋著光刻膠的晶圓經過離子束(帶正電荷或負電荷的原子)轟擊后，未被光刻膠覆蓋的部分嵌入了雜質(高速離子沖進未被光刻膠覆蓋的硅的表面)，該過程稱為摻雜。由于硅里進入了雜質，這會改變某些區域硅的導電性(導電或絕緣，這依賴于使用的離子)。這里展示一下空洞(well)的制作，這些區域將會形成晶體管。
[注：據說這種用于注入的帶電粒子被電場加速后可達30萬千米/小時]
去除光刻膠— 尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
離子注入后，光刻膠被清除，在摻雜區形成晶體管。
晶體管形成初期 — 尺寸：晶體管級(大約50～200納米)
圖中是放大晶圓的一個點，此處有一個晶體管。綠色區域代表摻雜硅。現在的晶圓會有幾千億個這樣的區域來容納晶體管。
5、刻蝕
刻蝕 — 尺寸：晶體管級(大約50～200納米)
為了給三門晶體管制造一個鰭片(fin)，上述光刻過程中，使用一種稱為硬膜片(藍色)的圖像材料。
然后用一種化學物質刻蝕掉不想要的硅，留下覆蓋著硬膜片的鰭片。
6、臨時門的形成
二氧化硅門電介質 — 尺寸：晶體管級(大約50～200納米)
在光刻階段，部分晶體管用光刻膠覆蓋，把晶圓插入到充滿氧的管狀熔爐中，產生一薄層二氧化硅(紅色)，這就造就了一個臨時門電介質。
多晶硅門電極 — 尺寸：晶體管級(大約50～200納米)
在光刻階段，制造一層多晶硅(黃色)，這就造就了一個臨時門電極。
絕緣 — 尺寸：晶體管級(大約50～200納米)
在氧化階段，整個晶圓的二氧化硅層(紅色透明)用于跟其它部分絕緣。
英特爾使用”最后門” (也稱為 “替代金屬門”)技術制作晶體管金屬門。這種做法的目的是確保晶體管不出現穩定性問題，否則高溫的工序會導致晶體管不穩定。
7、“最后門” 高K/金屬門的形成
[注：介電常數K為高還是低是相對的，但英特爾的標準跟業界不同，業界普遍采用IBM的標準，用低K介質能減少漏電流，但是加工困難，目前大規模數字電路多用高K介質。]
犧牲門的去除 — 尺寸：晶體管級(大約50～200納米)
用膜片工序里的做法，臨時(犧牲)門電極和門電介質被刻蝕掉。真實門現在就會形成了，因為第一門被去掉了，該工序稱為“最后門”。
高K電介質的使用 — 尺寸：晶體管級 (大約50～200納米)
在稱為”原子層”沉積的過程中，晶圓表面覆了一層分子。圖中黃色層代表這些層中的兩層。使用光刻技術，在不想要的區域(例如透明二氧化硅的上面)里，高K材質被刻蝕掉。
金屬門 — 尺寸：晶體管級 (大約50～200納米)
晶圓上形成金屬電極 (藍色)，不想要的區域用光刻的辦法刻蝕掉。 跟高K材料配合(薄薄的黃色層)起來使用，可以改善晶體管性能，減少漏電流的產生，這是使用傳統的二氧化硅 / 多晶硅門不能企及的。
8、金屬沉積
晶體管就緒 — 尺寸：晶體管級 (大約50～200納米)
晶體管的建造快竣工了。
晶體管上方的絕緣層刻蝕出3個小洞，這3個洞里被填充上銅或其它材質，以便跟別的晶體管導通。
[注：晶體管也就是通俗意義上的三極管，需要3個引線腳，所以一個晶體管的絕緣層上得刻蝕出3個小洞]
電鍍 — 尺寸：晶體管級 (大約50～200納米)
在該階段，晶圓浸在硫酸銅溶液里，作為陰極，銅離子從陽極出發到達陰極，最后銅離子會沉積在晶體管表面。
電鍍后序 — 尺寸：晶體管級 (大約50～200納米)
經過電鍍，銅離子在晶圓表面沉積下來形成薄薄的一層銅 。
9、金屬層
拋光 — 尺寸：晶體管級 (大約50～200納米)
多余的材質會被機械拋光，直到露出光亮的銅為止。
金屬層 — 尺寸：晶體管級(6個晶體管組合起來大約500納米)
構造多重金屬層以一種特殊的結構來導通(請考慮宏觀世界中的“導線”)晶體管，這些“導線”怎么連接，要由某個型號處理器(例如第2代英特爾Core I5處理器)的架構師和設計團隊來決定。
盡管計算機芯片看上去十分平整，其實可能會超過30層，是一個十分復雜的電路。 一個放大的芯片看上去是由電線和晶體管組成的錯綜復雜的網絡，該網絡看上去像將來某天地面上建造成的多層高速公路系統。
當所有的內層連通以后，每個die上都會被附上陣列焊盤，這些焊盤是芯片跟外面世界的電氣連接通道(圖中未畫出焊盤)。
[注：我們常說的22納米工藝就是指上述銅“導線”寬度，焊盤將來用于激光焊接CPU針腳或觸點。Die一直沒有對應的中文，但很多人都知道它是CPU的內部電路。]
晶圓分類 / 分離
晶圓分類 — 尺寸 die級 (大約10毫米 / 大約0.5英寸)
接觸晶圓上一些特別的點，逐個測試晶圓上的die的電氣參數，跟正確結果吻合的die算是通過。
尺寸：晶圓級(大約300毫米/12英寸)
晶圓被切割成很多小塊 (稱為die)上述的晶圓包含了處理器。
10、包裝
單個Die — 尺寸：die級 (大約10毫米/大約0.5英寸)
單個的die經過前面的工序后被切割成單件。這里顯示的是英特爾22納米微處理的代號Ivy Bridge的die。
打包 — 尺寸：包裝級 (大約20毫米 / 大約1英寸)
打包基板，die(電路部分)和導熱蓋粘在一起形成一個完整的處理器。綠色的基板具有電子和機械接口跟PC系統的其它部分通信。銀色的導熱蓋可以跟散熱器接觸散發CPU產生的熱量。
處理器 — 尺寸：包裝級 (大約20毫米 / 大約1英寸)
完整的微處理器 (Ivy Bridge) 被稱為人類制造出的最復雜的產品。實際上，處理器需要幾百個工序來完成—上述僅僅介紹了最重要的工序— 是在世界上最潔凈的環境 下(微處理器工廠里) 完成的。
[注，粉塵會導致電路短路，制造精密的電路必須在無塵的環境下進行。例如，目前計算機主板要求的無塵環境是1萬等級，也就是說平均1萬立方米空氣中不得多于1粒粉塵。CPU電路更加精細，對無塵環境要求會更高]
11、級別測試 / 完整的處理器
級別測試 — 尺寸：包裝級 (大約20毫米 / 大約1英寸)
在這個最后的測試階段，處理器要經過全面的測試，包括功能，性能，功耗。
篩選 — 尺寸：包裝級 (大約20毫米 / 大約1英寸)
根據測試結果篩選，性能相同的處理器放一起，一個托盤一個托盤的存放，然后發給客戶。
零售包裝 — 尺寸：包裝級 (大約20毫米 / 大約1英寸)
生產和測試好的處理器供給系統制造商或以盒包的形式進入零售市場。
[注：從這一步容易了解到，盒包與散片質量無任何差別，在Intel看來，同一系列同一主頻的U體制差別很小。]
沙子是如何制作成芯片的?
芯片一般都是是半導體材料如硅,鍺和一些其他的材料參雜成的,沙子里面含有SIO2,可以通過技術進行提純的.
半導體芯片制造有哪些工藝流程，會用到那些設備，這些設備的生產商有哪些？
主要是對硅晶片（Si wafer）的一系列處理
1、清洗 -> 2、在晶片上鋪一層所需要的半導體 -> 3、加上掩膜 -> 4、把不要的部分腐蝕掉 -> 5、清洗
重復2到5就可以得到所需要的芯片了
Cleaning -> Deposition -> Mask Deposition -> Etching -> Cleaning
1、中的清洗過程中會用到硝酸，氫氟酸等酸，用于清洗有機物和無機物的污染
其中Deposition過程可能會用到多種器材，比如HELIOS等~
Mask Deposition過程中需要很多器材，包括Spinner，Hot plate，EVG等等~
根據材料不同或者需要的工藝精度不同，Etching也分很多器材，可以使用專門的液體做Wet etch，或者用離子做Plasma Etching等
最后一部的Cleaning一般是用Develpoer洗掉之前覆蓋的掩模~
多數器材都是Oxford Instruments出的
具體建議你去多看看相關的英文書，這里說不清楚。。
LED芯片制造工藝流程是什么？
外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形光刻→腐蝕→去膠→平臺圖形光刻→干法刻蝕→去膠→退火→SiO2沉積→窗口圖形光刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形光刻→預清洗→鍍膜→剝離→退火→P極圖形光刻→鍍膜→剝離→研磨→切割→芯片→成品測試。
其實外延片的生產制作過程是非常復雜的，在展完外延片后，下一步就開始對LED外延片做電極（P極，N極），接著就開始用激光機切割LED外延片（以前切割LED外延片主要用鉆石刀），制造成芯片后，在晶圓上的不同位置抽取九個點做參數測試.
1、 主要對電壓、波長、亮度進行測試，能符合正常出貨標準參數的晶圓片再繼續做下一步的操作，如果這九點測試不符合相關要求的晶圓片，就放在一邊另外處理。
2、 晶圓切割成芯片后，100%的目檢（VI/VC），操作者要使用放大30倍數的顯微鏡下進行目測。
3、 接著使用全自動分類機根據不同的電壓，波長，亮度的預測參數對芯片進行全自動化挑選、測試和分類。
4、 最后對LED芯片進行檢查（VC）和貼標簽。芯片區域要在藍膜的中心，藍膜上最多有5000粒芯片，但必須保證每張藍膜上芯片的數量不得少于1000粒，芯片類型、批號、數量和光電測量統計數據記錄在標簽上，附在蠟光紙的背面。藍膜上的芯片將做最后的目檢測試與第一次目檢標準相同，確保芯片排列整齊和質量合格。這樣就制成LED芯片（目前市場上統稱方片）。
在LED芯片制作過程中，把一些有缺陷的或者電極有磨損的芯片，分撿出來，這些就是后面的散晶，此時在藍膜上有一些不符合正常出貨要求的晶片，也就自然成了邊片或毛片等。
剛才談到在晶圓上的不同位置抽取九個點做參數測試，對于不符合相關要求的晶圓片作另外處理，這些晶圓片是不能直接用來做LED方片，也就不做任何分檢了，直接賣給客戶了，也就是目前市場上的LED大圓片（但是大圓片里也有好東西，如方片）。
電腦芯片是如何制造的
一般的電腦芯片都是在電腦事先設計好板式,在不同的PCB板組合過程中用納米技術打上電路給焊點,至于材料,一般選取耐熱、壽命相對較長、成本較低的做,難做是正常的,不然價格不會這么高
ASIC芯片從研發到生產的整個過程是怎么樣的?能詳細的介紹一下嗎?
拿到設計要求和指標-〉選定庫-〉進行HDL描述(此步開始為前端)-〉編譯、仿真-〉由EDA工具輔助進行綜合-〉得到RTL級描述(門級網表)-〉調用庫文件+版圖布局布線(姑且從這步稱為后端)-〉各類優化-〉仿真、驗證-〉流片-〉封裝-〉測試 注意,以上僅為ASIC(半定制)設計流程,而且ASIC設計過程相對全定制設計簡單,一般也不怎么區分前后端設計.另:晶圓是一大片單晶硅,構成芯片的無數半導體管子(三極管或MOS之類的),全部是在此硅片上通過光刻、摻雜、淀積等步驟集成上去的.等工藝完成后,經過切割和封裝就可以制造好芯片的.
集成電路是怎樣制造出來？
微電子技術涉及的行業很多,包括化工、光電技術、半導體材料、精密設備制造、軟件等,其中又以集成電路技術為核心,包括集成電路的設計、制造.集成電路(IC)常用基本概念有:
晶圓,多指單晶硅圓片,由普通硅沙拉制提煉而成,是最常用的半導體材料,按其直徑分為4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等規格,近來發展出12英寸甚至更大規格.晶圓越大,同一圓片上可生產的IC就多,可降低成本;但要求材料技術和生產技術更高.
前、后工序:IC制造過程中, 晶圓光刻的工藝(即所謂流片),被稱為前工序,這是IC制造的最要害技術;晶圓流片后,其切割、封裝等工序被稱為后工序.
光刻:IC生產的主要工藝手段,指用光技術在晶圓上刻蝕電路.
線寬:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生產工藝可達到的最小導線寬度,是IC工藝先進水平的主要指標.線寬越小,集成度就高,在同一面積上就集成更多電路單元.
封裝:指把硅片上的電路管腳,用導線接引到外部接頭處,以便與其它器件連接.
存儲器:專門用于保存數據信息的IC.
邏輯電路:以二進制為原理的數字電路。
1.集成電路
隨著電子技術的發展及各種電器的普及，集成電路的應用越來越廣，大到飛入太空的”神州五號”，小到我們身邊的電子手表，里面都有我們下面將要說到的集成電路。
我們將各種電子元器件以相互聯系的狀態集成到半導體材料（主要是硅）或者絕緣體材料薄層片子上，再用一個管殼將其封裝起來，構成一個完整的、具有一定功能的電路或系統。這種有一定功能的電路或系統就是集成電路了。就像人體由不同器官組成，各個器官各司其能而又相輔相成，少掉任何一部分都不能完整地工作一樣。任何一個集成電路要工作就必須具有接收信號的輸入端口、發送信號的輸出端口以及對信號進行處理的控制電路。輸入、輸出（I/O）端口簡單的說就是我們經常看到的插口或者插頭，而控制電路是看不到的，這是集成電路制造廠在凈化間里制造出來的。
如果將集成電路按集成度高低分類，可以分為小規模（SSI）、中規模（MSI）、大規模（LSI）和超大規模（VLSI）。近年來出現的特大規模集成電路（UISI），以小于1um為最小的設計尺寸，這樣將在每個片子上有一千萬到一億個元件。
2.系統芯片（SOC）
不知道大家有沒有看過美國大片《終結者》，在看電影的時候，有沒有想過，機器人為什么能夠像人一樣分析各種問題，作出各種動作，好像他也有大腦，也有記憶一樣。其實他里面就是有個系統芯片（SOC）在工作。當然，那個是科幻片，科技還沒有發展到那個水平。但是SOC已成為集成電路設計學領域里的一大熱點。在不久的未來，它就可以像”終結者”一樣進行工作了。
系統芯片是采用低于0.6um工藝尺寸的電路，包含一個或者多個微處理器（大腦），并且有相當容量的存儲器（用來記憶），在一塊芯片上實現多種電路，能夠自主地工作，這里的多種電路就是對信號進行操作的各種電路，就像我們的手、腳，各有各的功能。這種集成電路可以重復使用原來就已經設計好的功能復雜的電路模塊，這就給設計者節省了大量時間。
SOC技術被廣泛認同的根本原因，并不在于它擁有什么非常特別的功能，而在于它可以在較短的時間內被設計出來。SOC的主要價值是可以有效地降低電子信息系統產品的開發成本，縮短產品的上市周期，增強產品的市場競爭力。
3.集成電路設計
對于”設計”這個詞，大家肯定不會感到陌生。在修建三峽水電站之前，我們首先要根據地理位置、水流緩急等情況把它在電腦上設計出來。制造集成電路同樣也要根據所需要電路的功能把它在電腦上設計出來。
集成電路設計簡單的說就是設計硬件電路。我們在做任何事情之前都會仔細地思考究竟怎么樣才能更好地完成這件事以達到我們預期的目的。我們需要一個安排、一個思路。設計集成電路時，設計者首先根據對電路性能和功能的要求提出設計構思。然后將這樣一個構思逐步細化，利用電子設計自動化軟件實現具有這些性能和功能的集成電路。假如我們現在需要一個火警電路，當室內的溫度高于50℃就報警。設計者將按照我們的要求構思，在計算機上利用軟件完成設計版圖并模擬測試。如果模擬測試成功，就可以說已經實現了我們所要的電路。
集成電路設計一般可分為層次化設計和結構化設計。層次化設計就是把復雜的系統簡化，分為一層一層的，這樣有利于發現并糾正錯誤；結構化設計則是把復雜的系統分為可操作的幾個部分，允許一個設計者只設計其中一部分或更多，這樣其他設計者就可以利用他已經設計好的部分，達到資源共享。
4.硅片制造
我們知道許多電器中都有一些薄片，這些薄片在電器中發揮著重要的作用，它們都是以硅片為原材料制造出來的。硅片制造為芯片的生產提供了所需的硅片。那么硅片又是怎樣制造出來的呢？
硅片是從大塊的硅晶體上切割下來的，而這些大塊的硅晶體是由普通硅沙拉制提煉而成的。可能我們有這樣的經歷，塊糖在溫度高的時候就會熔化，要是粘到手上就會拉出一條細絲，而當細絲拉到離那顆糖較遠的地方時就會變硬。其實我們這兒制造硅片，首先就是利用這個原理，將普通的硅熔化，拉制出大塊的硅晶體。然后將頭部和尾部切掉，再用機械對其進行修整至合適直徑。這時看到的就是有合適直徑和一定長度的”硅棒”。再把”硅棒”切成一片一片薄薄的圓片，圓片每一處的厚度必須是近似相等的，這是硅片制造中比較關鍵的工作。最后再通過腐蝕去除切割時殘留的損傷。這時候一片片完美的硅圓片就制造出來了。
5.硅單晶圓片
我們制造一個芯片，需要先將普通的硅制造成硅單晶圓片，然后再通過一系列工藝步驟將硅單晶圓片制造成芯片。下面我們就來看一下什么是硅單晶圓片。
從材料上看，硅單晶圓片的主要材料是硅，而且是單晶硅；從形狀上看，它是圓形片狀的。硅單晶圓片是最常用的半導體材料，它是硅到芯片制造過程中的一個狀態，是為了芯片生產而制造出來的集成電路原材料。它是在超凈化間里通過各種工藝流程制造出來的圓形薄片，這樣的薄片必須兩面近似平行且足夠平整。硅單晶圓片越大,同一圓片上生產的集成電路就越多,這樣既可降低成本，又能提高成品率，但材料技術和生產技術要求會更高。
如果按直徑分類，硅單晶圓片可以分為4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等規格,近來又發展出12英寸甚至更大規格。最近國內最大的硅單晶圓片制造廠——中芯國際就準備在北京建設一條12英寸的晶圓生長線。
6.芯片制造
隨著科學技術的飛速發展，芯片的性能越來越高，而體積卻越來越小。我們在使用各種電子產品時無不嘆服現代科技所創造的奇跡。而這樣的奇跡，你知道是怎樣被創造出來的嗎？
芯片是用地球上最普遍的元素硅制造出來的。地球上呈礦石形態的砂子，在對它進行極不尋常的加工轉變之后，這種簡單的元素就變成了用來制作集成電路芯片的硅片。
我們把電腦上設計出來的電路圖用光照到金屬薄膜上，制造出掩膜。就象燈光從門縫透過來，在地上形成光條，若光和金屬薄膜能起作用而使金屬薄膜在光照到的地方形成孔，那就在其表面有電路的地方形成了孔，這樣就制作好了掩膜。我們再把剛制作好的掩膜蓋在硅片上，當光通過掩膜照射，電路圖就”印制”在硅晶片上。如果我們按照電路圖使應該導電的地方連通，應該絕緣的地方斷開，這樣我們就在硅片上形成了所需要的電路。我們需要多個掩膜，形成上下多層連通的電路，那么就將原來的硅片制造成了芯片。所以我們說硅片是芯片制造的原材料，硅片制造是為芯片制造準備的。
7.EMS
提起EMS，大家可能會想到郵政特快專遞，但我們集成電路產業里面所說的EMS是指沒有自己的品牌產品，專門替品牌廠商生產的電子合約制造商，也稱電子制造服務企業。那么就讓我們來看一下電子合約制造商到底是干什么的。
所謂電子合約制造商，就是把別人的定單拿過來，替別人加工生產，就像是我們請鐘點工回來打掃衛生、做飯一樣，他們必須按照我們的要求來做事。EMS在各個方面，各個環節都有優勢，從采購到生產、銷售甚至在設計方面都具有自己的特色。因而它成了專門為品牌廠商生產商品的企業。EMS的優勢在于它的制造成本低，反應速度快，有自己一定的設計能力和強大的物流渠道。
最近，一些國際知名的EMS電子制造商正在將他們的制造基地向中國全面轉移。他們的到來當然會沖擊國內做制造的企業。但是對其他企業來說可能就是個好消息，因為這些EMS必須要依靠本地的供應商提供零部件。
8.流片
在觀看了電影《摩登時代》后，我們可能經常想起卓別林鈕螺絲的那個鏡頭。大家知道影片中那種流水線一樣的生產就是生產線。只是隨著科學技術的發展，在現在的生產線上卓別林所演的角色已經被機器取代了。我們像流水線一樣通過一系列工藝步驟制造芯片，這就是流片。
在芯片制造過程中一般有兩段時間可以叫做流片。在大規模生產芯片時，那流水線一樣地生產就是其中之一。大家可能很早就已經知道了這個過程叫流片，但下面這種情況就不能盡說其詳了。我們在搞設計的時候發現某個地方可以進行修改以取得更好的效果，但又怕這樣的修改會給芯片帶來意想不到的后果，如果根據這樣一個有問題的設計大規模地制造芯片，那么損失就會很大。所以為了測試集成電路設計是否成功，必須進行流片，即從一個電路圖到一塊芯片，檢驗每一個工藝步驟是否可行，檢驗電路是否具備我們所要的性能和功能。如果流片成功，就可以大規模地制造芯片；反之，我們就需要找出其中的原因，并進行相應的優化設計。
9.多項目晶圓（MPW）
隨著制造工藝水平的提高，在生產線上制造芯片的費用不斷上漲，一次0.6微米工藝的生產費用就要20-30萬元，而一次0.35微米工藝的生產費用則需要60-80萬元。如果設計中存在問題，那么制造出來的所有芯片將全部報廢。為了降低成本，我們采用了多項目晶圓。
所謂多項目晶圓(簡稱MPW)，就是將多種具有相同工藝的集成電路設計放在同一個硅圓片上、在同一生產線上生產，生產出來后，每個設計項目可以得到數十片芯片樣品，這一數量足夠用于設計開發階段的實驗、測試。而實驗費用就由所有參加多項目晶圓的項目按照各自所占的芯片面積分攤，極大地降低了實驗成本。這就很象我們都想吃巧克力，但是我們沒有必要每個人都去買一盒，可以只買來一盒分著吃，然后按照各人吃了多少付錢。
多項目晶圓提高了設計效率，降低了開發成本，為設計人員提供了實踐機會，并促進了集成電路設計成果轉化，對IC設計人才的培訓，及新產品的開發研制均有相當的促進作用。
10.晶圓代工
我們知道中芯國際是中國大陸知名的IT企業，可能也聽說了這樣一個消息，就是”臺積電”將要來大陸投資建廠。他們所從事的工作都是晶圓代工。那現在讓我們來了解一下什么是晶圓代工。
我們是熟悉加工坊的，它使用各種設備把客戶送過去需要加工的小麥、水稻加工成為需要的面粉、大米等。這樣就沒有必要每個需要加工糧食的人都來建造加工坊。我們現在的晶圓代工廠就像是一個加工坊。晶圓代工就是向專業的集成電路設計公司或電子廠商提供專門的制造服務。這種經營模式使得集成電路設計公司不需要自己承擔造價昂貴的廠房，就能生產。這就意味著，臺積電等晶圓代工商將龐大的建廠風險分攤到廣大的客戶群以及多樣化的產品上，從而集中開發更先進的制造流程。
隨著半導體技術的發展，晶圓代工所需投資也越來越大，現在最普遍采用的8英寸生產線，投資建成一條就需要10億美元。盡管如此，很多晶圓代工廠還是投進去很多資金、采購了很多設備。這足以說明晶圓代工將在不久的未來取得很大發展，占全球半導體產業的比重也將與日俱增。
11.SMT
我們經常會看到電器里有塊板子，上面有很多電子器件。要是有機會看到板子的背面，你將看到正面器件的”腳”都通過板子上的孔到背面來了。現在出現了一種新興技術，比我們剛才說的穿孔技術有更多優點。
SMT 即表面貼裝技術，是電子組裝業中的一個新秀。隨著電子產品的小型化，占面積太大的穿孔技術將不再適合，只能采用表面貼裝技術。它不需要在板上穿孔，而是直接貼在正面。當然器件的”腳”就得短一點，細一點。SMT使電子組裝變得越來越快速和簡單，使電子產品的更新換代速度越來越快，價格也越來越低。這樣廠方就會更樂意采用這種技術以低成本高產量生產出優質產品以滿足顧客需求和加強市場競爭力。
SMT的組裝密度高、電子產品體積和重量只有原來的十分之一左右。一般采用SMT技術后，電子產品的可靠性高，抗振能力強。而且SMT易于實現自動化，能夠提高生產效率，降低成本，這樣就節省了大量的能源、設備、人力和時間。
12.芯片封裝
我們在走進商場的時候，就會發現里面幾乎每個商品都被包裝過。那么我們即將說到的封裝和包裝有什么區別呢？
封裝就是安裝半導體集成電路芯片用的外殼。因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電路性能下降，所以封裝是至關重要的。封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。封裝的這些作用和包裝是基本相似的，但它又有獨特之處。封裝不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強電路性能的作用，而且還是溝通芯片內部世界與外部電路的橋梁–芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印制板上的導線與其他器件建立連接。因此，封裝對 CPU和其他大規模集成電路都起著重要的作用。隨著CPU和其他大規模電路的進步，集成電路的封裝形式也將有相應的發展。
芯片的封裝技術已經歷了好幾代的變遷，技術指標一代比一代先進，芯片面積與封裝面積之比（衡量封裝技術水平的主要指標）越來越接近于1，適用頻率越來越高，耐溫性能也越來越好。它還具有重量小，可靠性高，使用方便等優點。
13.芯片測試
為了能在當今激烈的市場競爭中立于不敗之地，電子產品的生產廠家就必需確保產品質量。而為了保證產品質量，在生產過程中就需要采用各類測試技術進行檢測，以及時發現缺陷和故障并進行修復。
我們在使用某個芯片的時候，經常發現這樣的現象，就是芯片的其中幾個引腳沒有用到。我們甚至還會以為這樣子使用這個芯片是用錯了。其實這幾個引腳是用來測試用的。在芯片被制造出來之后，還要由芯片測試工程師對芯片進行測試，看這些生產出來的芯片的性能是否符合要求、芯片的功能是否能夠實現。實際上，我們這種測試方法只是接觸式測試，芯片測試技術中還有非接觸式測試。
隨著線路板上元器件組裝密度的提高，傳統的電路接觸式測試受到了極大的限制，而非接觸式測試的應用越來越普遍。所謂非接觸測試，主要就是利用光這種物質對制造過程中或者已經制造出來的芯片進行測試。這就好像一個人覺得腿痛，他就去醫院進行一個X光透視，看看腿是不是出現骨折或者其他問題。這種方法不會收到元器件密度的影響，能夠以很快的測試速度找出缺陷。
14.覆晶封裝技術
我們都知道鳥籠是用竹棒把上下兩塊木板撐出一個空間，鳥就生活在這里面。我們將要說到的覆晶封裝和鳥籠是有相似之處的。下面我們就來看一下什么是覆晶封裝技術。
我們通常把晶片經過一系列工藝后形成了電路結構的一面稱作晶片的正面。原先的封裝技術是在襯底之上的晶片的正面是一直朝上的，而覆晶技術是將晶片的正面反過來，在晶片（看作上面那塊板）和襯底（看作下面那塊板）之間及電路的外圍使用凸塊（看作竹棒）連接，也就是說，由晶片、襯底、凸塊形成了一個空間，而電路結構（看作鳥）就在這個空間里面。這樣封裝出來的芯片具有體積小、性能高、連線短等優點。
隨著半導體業的迅速發展，覆晶封裝技術勢必成為封裝業的主流。典型的覆晶封裝結構是由凸塊下面的冶金層、焊點、金屬墊層所構成，因此冶金層在元件作用時的消耗將嚴重影響到整個結構的可靠度和元件的使用壽命。
15.凸塊制程
我們小時候經常玩橡皮泥，可能還這樣子玩過，就是先把橡皮泥捏成一個頭狀，再在上面加上眼睛、鼻子、耳朵等。而我們長凸塊就和剛剛說到的”長”眼睛、鼻子、耳朵差不多了。
晶圓制造完成后，在晶圓上進行長凸塊制程。在晶圓上生長凸塊后，我們所看到的就像是一個平底鍋，鍋的邊沿就是凸塊，而中間部分就是用來形成電路結構的。按凸塊的結構分，可以把它分為本體和球下冶金層（UBM）兩個部分。
就目前晶圓凸塊制程而言，可分為印刷技術和電鍍技術，兩種技術各擅勝場。就電鍍技術而言，其優勢是能提供更好的線寬和凸塊平面度，可提供較大的芯片面積，同時電鍍凸塊技術適合高鉛制程的特性，可更大幅度地提高芯片的可靠度，增加芯片的強度與運作效能。而印刷技術的制作成本低廉較具有彈性，適用于大量和小量的生產，但是制程控制不易，使得這種方法較少運用于生產凸塊間距小于150μm的產品。
16.晶圓級封裝
在一些古董展覽會上，我們經常會看到這樣的情形，即用一只玻璃罩罩在古董上。為了空氣不腐蝕古董，還會采用一些方法使玻璃罩和下面的座墊之間密封。下面我們借用這個例子來理解晶圓級封裝。
晶圓級封裝(WLP)就是在其上已經有某些電路微結構（好比古董）的晶片（好比座墊）與另一塊經腐蝕帶有空腔的晶片（好比玻璃罩）用化學鍵結合在一起。在這些電路微結構體的上面就形成了一個帶有密閉空腔的保護體（硅帽），可以避免器件在以后的工藝步驟中遭到損壞，也保證了晶片的清潔和結構體免受污染。這種方法使得微結構體處于真空或惰性氣體環境中，因而能夠提高器件的品質。
隨著IC芯片的功能與高度集成的需求越來越大，目前半導體封裝產業正向晶圓級封裝方向發展。它是一種常用的提高硅片集成度的方法，具有降低測試和封裝成本，降低引線電感，提高電容特性，改良散熱通道，降低貼裝高度等優點。
17.晶圓位階的芯片級封裝技術
半導體封裝技術在過去二十年間取得了長足的發展，預計在今后二十年里還會出現更加積極的增長和新一輪的技術進步。晶圓位階的芯片級封裝技術是最近出現的有很大積極意義的封裝技術。
我們把芯片原來面積與封裝后面積之比接近1：1的理想情況的封裝就叫做芯片級封裝。就像我們吃桔子，總希望它的皮殼薄點。晶圓位階的芯片級封裝技術就是晶圓位階處理的芯片級封裝技術。它可以有效地提高硅的集成度。晶圓位階處理就是在晶圓制造出來后，直接在晶圓上就進行各種處理，使相同面積的晶圓可以容納更多的經芯片級封裝的芯片，從而提高硅的集成度。同理，假如我們讓人站到一間屋子里去，如果在冬天可能只能站十個人，而在夏天衣服穿少了，那就可以站十一或者十二個人。
晶圓位階的芯片級封裝制程將在今后的幾年里以很快的速度成長，這將會在手機等手提電子設備上體現出來。我們以后的手機肯定會有更多的功能，比如可以看電視等，但是它們可能比我們現在使用的更小，那就用到了晶圓位階的芯片級封裝技術。
資料來源：COB邦定技術(http://www.bonding-cob.com/index.asp)
值得一看,從沙子到芯片,看處理器是怎樣煉成的
拋光:將多余的銅拋光掉,也就是磨光晶圓表面. 金屬層:晶體管級別,六個晶體管的組合,大約500納米.在不同晶體管之間形成復合互連金屬層,具體布局取決于相應處理器所需要的不同功能性.芯片表面看起來異常平滑,但事實上可能包含20多層復雜的電路,放大之后可以看到極其復雜的電路網絡,形如未來派的多層高速公路系統. 第七階段合影