芯片是怎样制作的,芯片制作相关介绍

电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路另有一种厚膜(thick-film)集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

　　从1949年到1957年，维尔纳·雅各比(Werner Jacobi)、杰弗里·杜默(Jeffrey Dummer)、西德尼·达林顿(Sidney Darlington)、樽井康夫(Yasuo Tarui)都开发了原型，但现代集成电路是由杰克·基尔比在1958年发明的。

其因此荣获2000年诺贝尔物理奖，但同时间也发展出近代实用的集成电路的罗伯特·诺伊斯，却早于1990年就过世　　芯片制作完整过程包括：芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片片制作过程尤为的复杂。

下面图示让我们共同来了解一下芯片制作的过程，尤其是晶片制作部分　　芯片，是所有现在科技应用到现实中的基础，作为一个崛起的大国，掌握芯片技术，是一种必需　　不过国际社会，也是“一山不容二虎”，另一个大国，是不会眼睁睁看着另外一大国的崛起的，所以，通过各种手段，限制另一个大国芯片产业的发展，也成了一种必然。

　　芯片，看起来很小，就一个指甲盖大小，但是里面所涉及的技术却相当复杂，丝毫不亚于建造飞及和航母方寸之间，把包含了数十亿个晶体管，有人说，用高倍显微镜来观察芯片的内部结构，比世界上任何一座都要复杂和庞大。

如果说，这个世界上哪一种东西把“纳须弥入芥子”这句佛法成为了真实，我想，一定是芯片　　有人说，举全国之力来做一颗芯片，还做不出来吗?是的，还真做不出来，因为，芯片这东西，不是说有钱有人就能够快速从无到有的，还需一个重要的因素：时间。

所有的高端技术是通过时间的积累，才达到今天的高度　　看了西瓜视频创作人抖抖代码的视频，本人想在他的基础再展开一下，让大家了解更多有关芯片产业链接知识　　那制造芯片到底有多难呢?我们得说起，首先看看芯片是怎么做出来的。

　　一、芯片架构　　制造芯片之前，需要设计芯片芯片设计需要有相应的芯片架构，芯片架构就好像房子的结构框架，比如木结构，土木结构，混凝土结构，钢结构等等现在全球主的要芯片架构主要有四种，分别为：X86、ARM、RiSC-V和MIPS四种。

　　1、X86架构由美国INTEL公司在1978年发明，中架后面的AMD，IBM也沿用这种架构分别研发了自己芯片，现在PC机上面运行的CPU基本都是X86架构，X86架构的特点是性能高，速度快，兼容性好。

　　2、ARM是1983年由英国ARM公司发明的，是一个32位精简指令集处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计由于能耗低，成本低的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。

现在使用ARM的芯片公司主要有苹果，谷歌，IBM和华为因为是ARM发明的，这个芯片公司要研发ARM架构的芯片，首先必须取得ARM的授权，否则就不能进行更新迭代　　3、RiSC-V架构是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构(ISA)，RISC-V是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。

RISC-V指令集完全开源，设计简单，易于移植Unix系统，模块化设计，完整工具链，同时有大量的开源实现和流片案例，得到很多芯片公司的认可RiSC-V架构由RiSC-V架构基金会运营，目前拥有成员超275名，其中软、硬件公司和机构会员达169家，阿里，谷歌，华为科技，紫光科技都是它的成员。

阿里旗下的玄铁系列就是使用RiSC-V架构　　4、MIPS架构是美国MIPS科技公司在1981年发明的，是一种采取精简指令集(RISC)的处理器架构，它是基于一种固定长度的定期编码指令集，并采用导入/存储数据模型。

经改进，这种架构可支持高级语言的优化执行其算术和逻辑运算采用三个操作数的形式，允许编译器优化复杂的表达式　　小编将为大家介绍一下芯片制造流程：　　首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”　　制作晶圆。

使用晶圆切片机将硅晶棒切割出所需厚度的晶圆　　晶圆涂膜在晶圆表面涂上光阻薄膜，该薄膜能提升晶圆的抗氧化以及耐温能力　　晶圆光刻显影、蚀刻使用紫外光通过光罩和凸透镜后照射到晶圆涂膜上，使其软化，然后使用溶剂将其溶解冲走，使薄膜下的硅暴露出来。

　　离子注入使用刻蚀机在裸露出的硅上刻蚀出N阱和P阱，并注入离子，形成PN结(逻辑闸门);然后通过化学和物理气象沉淀做出上层金属连接电路　　晶圆测试经过上面的几道工艺之后，晶圆上会形成一个个格状的晶粒通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。

　　封装将制造完成的晶圆固定，绑定引脚，然后根据用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外在因素采用各种不同的封装形式;同种芯片内核可以有不同的封装形式　　制造芯片主要就是在晶圆片上不断累加图案，让图案纵向连接，非常多层，会有100多层。

并且需要花费许多的时间，从设计到量产可能需要四个月的时间　　大部分情况下我们日常提到的芯片其实和集成电路概念上差异不大　　电脑、手机、计算器等电子设备上都安装有各种各样的芯片，芯片在这些设备上起到什么作用了?各式芯片在这些电子设备上面的作用，和人体各个器官发挥的作用比较类似。

电子设备的整体管理和计算逻辑处理等，需要CPU(核心组成部分就是芯片组)，CPU相当于人体的大脑电子设备识别声音，处理音频，需要音频处理芯片，相当于人体的耳朵电子设备接收图像，处理图片，需要图片处理芯片，相当于人体的眼镜。

总之这些设备具备的各种功能，都需要对应的芯片来实现，就像人体的各个器官实现不同功能一样　　芯片的制造始于设计，它是整个制造过程中最重要的一步设计师使用计算机辅助设计软件创建芯片的电路图和版图电路图描述了芯片的逻辑功能和电气连接，而版图则确定了电路的物理布局和尺寸。

　　总的来说，芯片制造是一项复杂的工程，它需要许多高精度的技术和设备虽然每个制造商的过程可能略有不同，但这些基本步骤都是必不可少的芯片制造的进步不仅推动了电子设备的发展，而且也推动了现代科学和工程的发展。

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