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芯片制作流程(总5页)

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芯片制作全过程

芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序（WaferFabrication）、晶圆针测工序

（WaferProbe）、构装工序（Packaging）、测试工序（InitialTestandFinalTest）

等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段（FrontEnd）工序，而构装工序、

测试工序为后段（BackEnd）工序。

1、晶圆处理工序：本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件（如晶体管、

电容、逻辑开关等），其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关，但一般基本步骤

是先将晶圆适当清洗，再在其表面进行氧化及化学气相沉积，然后进行涂膜、曝光、显

影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制

作。

2、晶圆针测工序：经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的小格，即晶粒，一般

情况下，为便于测试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品；但也可根据

需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测（Probe）仪对每个晶粒检测其电气特性，

并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性

分类，装入不同的托盘中，不合格的晶粒则舍弃。

3、构装工序：就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蚀

刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖

上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才

算制成了一块集成电路芯片（即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色，两边或四边带

有许多插脚或引线的矩形小块）。

4、测试工序：芯片制造的最后一道工序为测试，其又可分为一般测试和特殊测试，

前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性，如消耗功率、运行速度、耐压度

等。经测试后的芯片，依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求

的技术参数，从相近参数规格、品种中拿出部分芯片，做有针对性的专门测试，看是否能

满足客户的特殊需求，以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规

格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达

到的参数情况定作降级品或废品。

制造芯片的基本原料

制造芯片的基本原料:硅、金属材料(铝主要金属材料,电迁移特性要好.铜互连技术可

以减小芯片面积，同时由于铜导体的电阻更低，其上电流通过的速度也更快）、化学原料

等。

芯片制造的准备阶段

在必备原材料的采集工作完毕之后，这些原材料中的一部分需要进行一些预处理工作。

作为最主要的原料，硅的处理工作至关重要。首先，硅原料要进行化学提纯，这一步骤使

其达到可供半导体工业使用的原料级别。为了使这些硅原料能够满足集成电路制造的加工

需要，还必须将其整形，这一步是通过溶化硅原料，然后将液态硅注入大型高温石英容器

来完成的。

而后，将原料进行高温溶化为了达到高性能处理器的要求，整块硅原料必须高度纯

净，及单晶硅。然后从高温容器中采用旋转拉伸的方式将硅原料取出，此时一个圆柱体的

硅锭就产生了。从目前所使用的工艺来看，硅锭圆形横截面的直径为200毫米。在保留硅

锭的各种特性不变的情况下增加横截面的面积是具有相当的难度的，不过只要企业肯投入

大批资金来研究，还是可以实现的。intel为研制和生产300毫米硅锭建立的工厂耗费了

大约35亿美元，新技术的成功使得intel可以制造复杂程度更高，功能更强大的集成电路

芯片，200毫米硅锭的工厂也耗费了15亿美元。下面就从硅锭的切片开始介绍芯片的制

造过程。

在制成硅锭并确保其是一个绝对的圆柱体之后，下一个步骤就是将这个圆柱体硅锭切

片，切片越薄，用料越省，自然可以生产的处理器芯片就更多。切片还要镜面精加工的处

理来确保表面绝对光滑，之后检查是否有扭曲或其它问题。这一步的质量检验尤为重要，

它直接决定了成品芯片的质量。

新的切片中要掺入一些物质，使之成为真正的半导体材料，然后在其上刻划代表着各

种逻辑功能的晶体管电路。掺入的物质原子进入硅原子之间的空隙，彼此之间发生原子力

的作用，从而使得硅原料具有半导体的特性。今天的半导体制造多选择CMOS