【存储器】ic芯片制造流程介绍-yb体育app官网

ic芯片就像是用乐高积木盖房子一样，藉由一层又一层的堆栈，创造自己所期望的造型。然而，盖房子有相当多的步骤，ic制造也是一样，制造ic究竟有哪些步骤？小编在此介绍下ic芯片制造的流程。

层层堆栈的芯片架构

在开始前，我们要先认识ic芯片是什么。ic，全名集成电路（integrated circuit），由它的命名可知它是将设计好的电路，以堆栈的方式组合起来。藉由这个方法，我们可以减少连接电路时所需耗费的面积。下图为 ic 电路的 3d 图，从图中可以看出它的结构就像房子的梁和柱，一层一层堆栈，这也就是为何会将 ic 制造比拟成盖房子。

▲ ic 芯片的 3d 剖面图。（source：wikipedia）

从上图中 ic 芯片的 3d 剖面图来看，底部深蓝色的部分就是晶圆，从这张图可以更明确的知道，晶圆基板在芯片中扮演的角色是何等重要。至于红色以及土黄色的部分，则是于 ic 制作时要完成的地方。

首先，在这里可以将红色的部分比拟成高楼中的一楼大厅。一楼大厅，是一栋房子的门户，出入都由这里，在掌握交通下通常会有较多的机能性。因此，和其他楼层相比，在兴建时会比较复杂，需要较多的步骤。在 ic 电路中，这个大厅就是逻辑闸层，它是整颗 ic 中最重要的部分，藉由将多种逻辑闸组合在一起，完成功能齐全的 ic 芯片。

黄色的部分，则像是一般的楼层。和一楼相比，不会有太复杂的构造，而且每层楼在兴建时也不会有太多变化。这一层的目的，是将红色部分的逻辑闸相连在一起。之所以需要这么多层，是因为有太多线路要连结在一起，在单层无法容纳所有的线路下，就要多迭几层来达成这个目标了。在这之中，不同层的线路会上下相连以满足接线的需求。

分层施工，逐层架构

知道 ic 的构造后，接下来要介绍该如何制作。试想一下，如果要以油漆喷罐做精细作图时，我们需先割出图形的遮盖板，盖在纸上。接着再将油漆均匀地喷在纸上，待油漆干后，再将遮板拿开。不断的重复这个步骤后，便可完成整齐且复杂的图形。制造 ic 就是以类似的方式，藉由遮盖的方式一层一层的堆栈起来。

制作 ic 时，可以简单分成以上 4 种步骤。虽然实际制造时，制造的步骤会有差异，使用的材料也有所不同，但是大体上皆采用类似的原理。这个流程和油漆作画有些许不同，ic 制造是先涂料再加做遮盖，油漆作画则是先遮盖再作画。以下将介绍各流程。

1.金属溅镀：将欲使用的金属材料均匀洒在晶圆片上，形成一薄膜。

2.涂布光阻：先将光阻材料放在晶圆片上，透过光罩（光罩原理留待下次说明），将光束打在不要的部分上，破坏光阻材料结构。接着，再以化学药剂将被破坏的材料洗去。

3.蚀刻技术：将没有受光阻保护的硅晶圆，以离子束蚀刻。

4.光阻去除：使用去光阻液皆剩下的光阻溶解掉，如此便完成一次流程。

最后便会在一整片晶圆上完成很多 ic 芯片，接下来只要将完成的方形 ic 芯片剪下，便可送到封装厂做封装，至于封装厂是什么东西？就要待之后再做说明啰。

▲ 各种尺寸晶圆的比较。（source：wikipedia）