集成電路的製作流程是怎樣的？

01-16

求科普性的答案

有些瑕疵望指正。

我將問題當中的製作理解為「製造」。下面主要講解製造一片IC所需要的工藝流程，簡要科普設計流程。

1.設計

在製造之前，需要有專業的IC designer講所要製造的IC設計出來。

設計IC可以分得很細，傳統的VLSI設計流程可分為：

(1).System specification

(2).Functional design

(3).Logic synthesis

(4).Circuit design

(5).Physical design and verification

我是學製程的，對設計不做過多解釋，住進時間還能打把dota。

有了物理設計圖紙之後，我們就要考慮將其在

2.工藝（製程）

(1)晶圓製造：以Si為例。目前業界主流的IC都是基於Si的，所以我們需要先獲得加工的原材料，就是高純度的硅了。提煉出高純度的硅之後，我們就考慮如何獲得具有相同晶向的單晶硅，廠商會首先通過拉晶的方法得到一根一根的硅碇，通俗表達式通過一塊籽晶在熔融的液態硅上拉獲得的，在此過程中可以進行N或者P型的摻雜，然後將其打磨，拋光，切片，拋光。產業界所用的矽片都是雙面拋光的了，如果你沒見過，我告訴你矽片的樣子看著就像中間沒有洞洞的光碟。目前TSMC主要在用12寸晶圓，不斷有說其在推進18寸晶圓。一塊晶片上就可以加工得到許許多多相同的IC。然而一塊純矽片是不夠的，我們還需要在純硅兩側鍍上氧化層(以後簡寫為Oxi)，基於硅得天獨厚的優勢，可以輕易在爐管中加溫通氧氣獲得天然氧化層SiO2絕緣層，這一層是很薄的，.但對COMS工藝具有相當重要的意義。

(2)晶圓加工：這裡大概會重複20-30道主流的工藝，它們主要有：Clean、爐管、塗光阻、曝光、軟/硬烤、顯影、去光阻、蝕刻、摻雜(注入、擴散)、退火、鍍銅（我會用金屬濺鍍sputter）、去銅（做interconnects）等。上面的步驟是需要重複的。對於傳統IC而言，大致是：在晶圓表面製作出CMOSFET及各種電阻電容，再用8層立體金屬連線將最底下這些器件按照圖紙連起來。而在3D IC中更需要TSV、對準、bonding等步驟將兩層wafer粘合到一起成為一塊3D的晶元。

(3)電性測量：經過上述步奏，一片圓形的晶片上出現許多小格子，每一個格子就是我們希望得到的晶元的雛形了，之後需要測量一下加工完畢的片子的I-V,C-V等電氣特性等，是有專門的測量儀器通過探針在打在兩側的金屬或poly上掃描分析完成的，我做實驗時候用的四個探針，不知道產業界如何。

(4)切割、封裝：這一步是在封裝廠里做的，晶圓廠（如TSMC）將加工完成的完整晶片運送至晶元封裝廠（如日月光），封裝廠通過設備將晶片(wafer)切割，得到許多相同的晶粒(die)，此時的晶元會比我們在市場上看到的CPU或內存小而薄得多，這是因為它們還沒有封裝。封裝即是將die固定在塑料或陶瓷基座上，並引出許多引腳，最後用膠水密封。

(5)測試：顧名思義。與之前的電測相比，更具更仔細和有針對性。

以上所有步驟都是不希望有灰塵等雜質參與的。

未完無續

先把硅(矽)透過溫度和速度的調整搞成你需要大小的棒子