第316章：复杂的芯片工艺制程（干货） (1/2)

四十天后，黄坑水库微电子研发中心。

一间实验室里，身穿无尘服的叶华娴熟的点触着眼前的浮空屏幕，双目的余光瞄了一眼擦肩而过的工程师，对方手里拿着一块圆形的锡板薄膜，跟一块薄薄的大饼似的，上面有好几十块独立的微电路阵列，意味着那就是几十块芯片，如同平面印刷工艺一般。

当然，这几十块芯片都是一模一样的，同一种类，但具体是cPu还是其他集成电路，肉眼是看不出来的，这要看它的ic设计。

芯片制作完整的过程包括：芯片设计、芯片制作、封装制作、成本测试等几个大环节，小环节就不说了，多达两千多道工艺流程。

对于芯片制造，其过程就如同盖房子一样，先要有晶圆作为地基，然后一层一层地往上叠加芯片，产出必要的ic芯片。

而在此之前，首先得有设计图，没有设计图制造能力在逆天都没用，因此，“建筑师”的角色相当重要了。

而这个角色由ic设计来扮演，csac体系内ic设计不只是海思半导体，几乎都涵盖了ic设计，子公司先丰纳米就主导了cPu芯片这一项ic设计，而且是PHc的ic设计，除此之外最强的ic设计就属海思了，海思也主导了另一种cPu的ic设计，那就是华为手机的cPu。

没错，将来的华为手机芯片也会逐渐实现完全国产化，并且不再使用硅片，而是锡片了。

在ic设计生产流程中，由各大ic设计大厂进行规划，当下的国际代表就是高通、英特尔这些全球知名的大厂了，都执行设计各自的ic芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。

仅一款芯片的ic设计流程就包括了硬件描述语言「HdL」的设计、芯片设计的debug、芯片设计的分析、FPGa验证等等。

ic设计之后便是芯片的制造，根据ic设计的需求，生成的芯片方案设计，接下来就是打样了。

由先丰纳米提供芯片原料晶圆，这次叶华他们制程的芯片样品成分不再是传统的硅，而是锡烯材料替代了，纯化是99小数点后面9个9的极致程度。

锡烯材料越薄，成本越低，但对工艺要求也是成正比的，信越化工的纯化技术还是很给力的。

下一步就是晶圆涂膜，由一种能抵抗氧化及耐温能力的材料，是光阻的一种。

再下一步就是现在的实验室里叶华正在主导进行的制程工艺：光刻显影、蚀刻。

在制程的过程中要使用一种对紫外光敏感的化学物质，也是由先丰纳米提供，即遇紫外光则变软，通过控制遮光物的位置得到芯片的外形，刚刚那名工作人员手里的“大饼”表面的几十个微电路阵列便是了。

此时此刻，叶华指挥工作人员正在进行的制程工艺阶段是对锡烯晶片涂上光致抗蚀剂，遇到紫外光直射的部分开始溶解，完成之后溶解部分用溶剂将其从冲走，剩下的部分就与遮光物的形状一样了。

接下来的一步就是搀加杂质，在晶圆中植入离子，生产相应的P、n类半导体。

从锡片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液体中，这道流程就是改变搀杂区的导电方式，使得每个晶体管可以通、断、或携带数据信息。简单点的芯片来一层就够了，复杂的就是多层，通过重复光刻以及不断重复之前的流程来实现，形成了一个立体的结构，就跟盖房子一样。

但在锡片上盖房子可是以纳米级的精度，上亿规模为单位量级，芯片制作无愧是名副其实的代表了当今人类工业制造的极致巅峰。

下一步是晶圆测试，经过了上面几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒，通过针测的形式对每一个晶粒进行电气特性检测。

下一步是封装，把制作完成的晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片的内核可以有不同封装形式的原因，主要是根据用户的应用习惯、应用场景、市场形式等wài wéi因素来决定。

下一步就是测试包装了，完成前面的工艺流程之后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品以及包装。

尽管到了这里已经完成了一块芯片的全部制作工艺流程，但还不能就此为市场供货，还要进行芯片的功能测试，逐步验证每一个功能是否正常，之后才能打包出厂为市场供货。

说起来简单，但芯片制程工艺中多达两千道工艺流程，都不能出错，一出错全歇菜。

而且生产制作芯片的过程与设备费用实在太高，就比如说asmL的光刻机，单台售价超过1亿美元，即便是整个供应链其它环节，一般的小公司也承受不起，或者如果一旦过程中出现了一点点小的差错，未知的预判，都可能导致芯片生产的失败，从而损失数百万甚至更庞大的资金。

实验室里协助叶华的这些工作人员，都是高科技领域的精英人才，没有他们依旧难以生产质量上等的芯片。

在PHc遭到全球fēng shā，美国人对海岸线禁售芯片之后，叶华搞出了csac俱乐部，基本上体系成员内都成为了PHc的上游供应商伙伴，而海思半导体也赫然在列。

海思半导体除了今后要为母公司华为手机提供ic芯片之外，现在要为PHc提供四大ic芯片，一家吃掉四大ic芯片是因为海思半导体有十多年的底蕴，其他csac半导体成员没那个实力，能分到其中一块ic芯片的供应链就很不错