從硅圓片制成一個(gè)一個(gè)的半導(dǎo)體器件，按大工序可分為前道工藝（Front End Of the Line，F(xiàn)EOL，又稱前端工藝）和后道工藝（Back End Of the Line，BEOL，又稱后端工藝）。

 

前道工藝的最終目的是“在硅圓片上制作出IC電路”，其中包括300～400道工序。按其工藝性質(zhì)可分為下述幾大類：形成各種薄膜材料的“成膜工藝”；在薄膜上形成圖案并刻蝕，加工成確定形狀的 “光刻工藝”；在硅中摻雜微量導(dǎo)電性雜質(zhì)的 “雜質(zhì)摻雜工藝”等。

 

前道工藝與后道工藝的分界線是劃片、裂片。后道工藝包括切分硅圓片成芯片，把合格的芯片固定（mount）在引線框架的中央島上，將芯片上的電極與引線框架上的電極用細(xì)金絲鍵合連接（bonding）。

 

進(jìn)一步，為起保護(hù)作用，要把芯片封入模壓塑封料中，按印標(biāo)示品名、型號(hào)，電鍍引線，切分引線框架成一個(gè)一個(gè)的IC，把引線加工成各種各樣的形狀。如此做成的芯片要按IC制品規(guī)格分類，檢測(cè)可靠性，出廠前最終檢查，作為最初制品到此全部結(jié)束。這便是半導(dǎo)體IC器件的全制程。

 

芯片的誕生分三個(gè)步驟，分別是設(shè)計(jì)、制作和封裝，難度依次減弱?，F(xiàn)在全球芯片設(shè)計(jì)基本集中在美國(guó)，制作集中在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和韓國(guó)，中國(guó)大陸大部分承擔(dān)的是封裝工作，也就是把芯片裝到板上銷售。可以說(shuō)，在芯片的電路設(shè)計(jì)這個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)不如美國(guó)和韓國(guó)。

 

這些年來(lái)，我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，芯片自給率不斷提升。華為的麒麟芯片不斷追趕世界先進(jìn)水平，龍芯可以和北斗一起飛上太空，而藍(lán)牙音箱、機(jī)頂盒等日用品也在大量使用國(guó)產(chǎn)芯片。但也要看到，在大容量、多功能，穩(wěn)定性和可靠性要求更高的通信、軍事等領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)芯片還有較大差距。

 

 

 

只要是電子產(chǎn)品，就離不開(kāi)芯片。芯片通常分為兩種：一種是功能芯片，比如我們常說(shuō)的中央處理器（CPU），就是帶有計(jì)算功能的芯片；另一種就是存儲(chǔ)芯片，比如計(jì)算機(jī)里的閃存（FLASH），是一種能儲(chǔ)存信息的芯片。

 

這兩種芯片，本質(zhì)上都要用到載有集成電路的硅圓片。設(shè)計(jì)難，制作也不簡(jiǎn)單。我們來(lái)看具體過(guò)程。首先，需要提取純硅，就是把二氧化硅（通俗地講是沙子）還原成工業(yè)硅，經(jīng)提純、拉制成單晶硅棒，把硅棒切片，就得到了硅圓片——這相當(dāng)于芯片的地基。就是這個(gè)“簡(jiǎn)單的”步驟，我們做得也不夠好，表現(xiàn)為晶圓純度、內(nèi)部缺陷、應(yīng)力、翹曲度等都有差距，從而影響芯片最終的良率。人們都愿意花高價(jià)買高質(zhì)量的硅圓片，從而獲得最終芯片的高良率，而不愿意花低價(jià)買低質(zhì)量的硅圓片，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致最終芯片的低良率。我國(guó)生產(chǎn)的硅圓片打不開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)就是憑證。

 

有了硅圓片后，就要在上面涂上一層膠，名為“光刻膠”。這是一種感光膠狀物，當(dāng)用紫外線加透鏡去照射某一個(gè)部位時(shí)，膠面會(huì)發(fā)生變化，顯影后形成電路圖形，之后利用化學(xué)原理進(jìn)行腐蝕，光照過(guò)的部分就會(huì)被腐蝕掉，留下凹槽。此時(shí)，往凹槽里添加硼、磷等介質(zhì)，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)半導(dǎo)體或者電容。依此類推，我們?cè)偻恳粚幽z，再照射，再腐蝕，再摻入……不斷重復(fù)，像搭房子一樣搭出一個(gè)復(fù)雜的集成電路，也就是芯片的核心部分。