大家都知道我们现代的生活中与各种电子设备息息相关，比如手机、电脑、平板、相机和各种家用电器等等。但是可能不是所有人都知道，这些电子设备里面其实都会有一种同样的东西，那就是芯片！那么芯片又是什么东西？怎么制造的？今天给大家介绍一下沙子变成芯片的过程。

制造芯片的原材料是什么？

其实制造芯片的原材料就是我们日常生活中常见的沙子，更准确的说是沙里面的硅元素。

硅是地壳中含量第二多的元素，而沙子里面硅含量很高。硅是一种半导体材料，也就是说通过掺杂，硅可以转变成导电性良好的导体或者绝缘体。

为了能用于制造芯片，硅必须提纯到非常高的纯度，要99.9999999%以上，也就是说每10亿个原子中至多有一个非硅原子。

第一步：融成硅锭

硅在熔融状态被抽出来后凝固，形成一种由单个连续无间断的晶格点阵排列的圆柱，那就是硅锭。它的直径大约是300毫米，重约100千克。

第二步：切割硅锭

利用专业的切割设备把硅锭切割成单个硅片，也就是我们平常说的晶圆（wafer），切割后需要打磨、抛光等，一直到晶圆光滑得像一面镜子。晶圆的尺寸一般是8寸或者12寸。

第三步：光刻

光刻的意思就是使用一种特殊的方法用光刻胶把图像印到晶圆上，这种液体对特定频率的光敏感，能够抵御某种特殊化学物质的腐蚀，因此在蚀刻过程中它起到保护作用，腐蚀掉的是不想要的部分。

第四步：曝光

光刻后就是曝光的过程，光刻胶硬化后，使用一定频率的紫外线照射可让它融化。利用膜片把图像（电路）印到晶圆上，和以前照相机底片的原理相似，被膜片盖住的光刻胶保留下来，同时图像要经过透镜缩小。

第五步：离子注入

利用离子束对覆盖着光刻胶的晶圆进行轰击，未被覆盖的部分嵌入了杂质，也就是高速离子冲进了未被光刻胶覆盖的硅表面上，这就是掺杂的过程。由于硅被掺进了杂质，其导电性也被改变。在离子注入后，清洗光刻胶，在掺杂区就形成了晶体管。

第六步：电镀

晶体管就绪后接下来就进行电镀，在晶圆上电镀一层硫酸铜，让铜离子沉淀到晶体管上，铜离子会从正极走向负极。电镀完后铜离子会沉淀在晶圆表面形成薄薄的铜层。

第七步：抛光

抛光就是把多余的铜抛光掉，也就是把晶圆表面磨光滑。芯片表面看起来异常平滑，但实际上可能包含很多层复杂的电路，放大之后可以看到它极其复杂的电路网络，如下图所示：

第八步：晶圆测试与切割

每一块晶圆上面包含很多颗芯片，利用测试机台对晶圆进行功能测试，使用参考电路图案对每一块芯片进行对比。测试完之后，就是切割，把晶圆切割成块，每一块就是一个芯片（DIE）。根据测试的结果，丢弃有瑕疵的芯片，把好的芯片留下进入下一步流程。

第九步：封装与测试

经过一系列漫长的工序和过程，终于得到了一颗IC芯片，是不是就可以拿去使用了呢？还没有！一颗芯片相当小相当薄，所以非常脆弱，如果不外加保护很容易损伤。所以要给芯片加上一个坚硬的外壳，那就是芯片的封装了。芯片的封装类型有很多种，比如DIP，BGA之类的，加上封装后的芯片也便于焊接在电路版上。封装完毕后就得到一颗我们平时能见到的芯片了！