縱觀整個(gè)制造業(yè),，芯片的制造流程可以說是最復(fù)雜的之一,，這項(xiàng)點(diǎn)石成金術(shù)可分為八個(gè)大步驟，如下圖所示,，這些步驟又可細(xì)分為上百道工序,。

制造硅晶圓

制造硅晶圓的原料是我們最常見的沙子，沙子的主要成分是二氧化硅,，將沙子進(jìn)行提純得到單質(zhì)硅,，然后再通過直拉法得到單晶硅錠，先將硅錠兩端切去,，再切成幾段,，進(jìn)行滾磨，目的是使單晶硅棒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)直徑,。接下來(lái)采用X射線法確定單晶硅的晶向,，切除參考面,，再以參考面為基準(zhǔn)進(jìn)行切割得到硅晶圓,，如下圖所示。

得到初步的晶圓后,，要將切好的硅晶圓進(jìn)行倒角,、研磨處理，讓其表面變得平整光滑,，否則難以在上面刻制正確的電路,。研磨過后還要用化學(xué)腐蝕液去除研磨過程中的損傷,，最后用拋光液進(jìn)行拋光，經(jīng)檢驗(yàn)合格后,，即可交給產(chǎn)線進(jìn)行制造了,。

薄膜沉積

第二步到第六步是需要多次重復(fù)的過程。薄膜沉積（deposition）是將材料薄膜沉積到晶圓表面上,，沉積材料可能是導(dǎo)體,、半導(dǎo)體和絕緣體，常見的薄膜有二氧化硅薄膜,、多晶硅薄膜,、氮化硅薄膜、金屬及化合物薄膜等,。常用的沉積方法有化學(xué)氣相沉積（Chemical Vapor Deposition,，CVD） 和物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，PVD）,。CVD是把構(gòu)成薄膜物質(zhì)的氣態(tài)反應(yīng)劑或液態(tài)反應(yīng)劑的蒸汽以合理的流速引入反應(yīng)室,，在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，沉積成膜的工藝方法,，如下圖所示,。

物理氣相沉積是指在真空條件下，采用物理方法,，將材料源（固體或液體）氣化成氣態(tài)原子或分子,，或部分電離成離子，轉(zhuǎn)移到硅襯底表面形成薄膜的過程,，如圖3－5所示,。PVD相比CVD而言，優(yōu)點(diǎn)是工藝原理簡(jiǎn)單,、工藝所需溫度低,，能用于制備各種薄膜。缺點(diǎn)是臺(tái)階覆蓋（step－coverage）性,、附著性,、致密性不如CVD薄膜。

PVD的常見種類包括濺射鍍膜,、真空蒸鍍,、等離子體鍍膜等。以濺射鍍膜為例,，是指在一定真空度下,，使氣體等離子化，其中的離子轟擊靶材表面,，靶材表面的原子等粒子氣相轉(zhuǎn)移到達(dá)襯底,，在襯底表面沉積成膜的過程,，如下圖所示。

 光刻

光刻是整個(gè)制造中最核心的一步,。光刻前要在晶圓上均勻的涂上光刻膠（photoresist）,，通常光刻膠采用旋涂的方式，即邊旋轉(zhuǎn),，邊涂抹,，保證光刻膠的均勻性，如下圖所示,。

將涂光刻膠后的晶圓放入光刻機(jī)中,，光刻機(jī)的光源發(fā)出的深紫外（DUV）或極紫外（EUV）光透過掩模版（也稱作光罩），將掩膜版上的電路結(jié)構(gòu)圖案縮小并聚焦到光刻膠圖層上,，光刻膠在受光后,，受光區(qū)域會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，掩膜版上的電路圖形就會(huì)印刻到光刻膠圖層上,，此步驟稱為曝光,，如下圖所示。曝光之后的步驟是烘烤和顯影,，目的是去除圖形未覆蓋區(qū)域的光刻膠,，從而讓印刷好的電路圖案顯現(xiàn)出來(lái)，永久固定,。

刻蝕

刻蝕（etch）是在光刻步驟完成后,，用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料，從而只留下3D電路圖的過程,?？涛g方法主要包括濕法刻蝕（wet etching）和干法刻蝕（dry etching），濕法刻蝕是指利用化學(xué)溶液與預(yù)刻蝕材料之間的化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而達(dá)到刻蝕目的,。干法刻蝕是用等離子體化學(xué)活性較強(qiáng)的性質(zhì)進(jìn)薄膜刻蝕的技術(shù),，干法刻蝕又包括濺射刻蝕（Supptter Etching）、等離子體刻蝕（Plasma Etching）,、反應(yīng)離子刻蝕（Reactive Ion Etching,，RIE）?？涛g過程以等離子體刻蝕為例,，利用等離子體中的粒子，撞擊二氧化硅薄膜層,，達(dá)到去除多余氧化層的目的,，如下圖所示。

 計(jì)量和檢測(cè)  

刻蝕結(jié)束后要對(duì)晶圓計(jì)量和檢測(cè),，確保沒有誤差,。如果檢測(cè)結(jié)果不符合預(yù)期，則應(yīng)反饋至光刻或者刻蝕步驟,，做進(jìn)一步的優(yōu)化及調(diào)整,。事實(shí)上，計(jì)量和檢測(cè)可以貫穿整個(gè)制造流程,。

離子注入

離子注入就是將要摻雜的原子（如Ⅲ,、Ⅴ族元素），在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下,，被加速射入到晶圓的特定區(qū)域,，再進(jìn)行退火、激活雜質(zhì),、修復(fù)晶格損傷等步驟,，從而獲得所需的雜質(zhì)濃度，最終形成N區(qū)或者P區(qū),。

 互聯(lián)  

互連就是講同一芯片內(nèi)各個(gè)獨(dú)立的元器件,，通過一定的方式，連接成具有一定功能的電路模塊的技術(shù),。用于互連工藝的金屬材料需具備低電阻率,、熱化學(xué)穩(wěn)定性好、抗電遷移特性佳,、易于沉積和刻蝕,、價(jià)格低廉等特征。集成電路發(fā)展早期主要使用鋁互連工藝,，但因?yàn)殂~具有比鋁更低的電阻率,，和更好的抗電遷移特定，而被廣泛采用,。

從薄膜沉積到互連這六個(gè)步驟,，在整個(gè)制造流程中會(huì)重復(fù)幾十次甚至上百次，每一次重復(fù),，都會(huì)在晶圓上刻制一層電路,，最終形成完整的芯片。以上所有步驟完成后,，對(duì)晶圓整體進(jìn)行打磨,、拋光等，再進(jìn)行測(cè)試及封裝,，合格的芯片就可以出廠交付了,！

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