 完整芯片生产流程包括：芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片制作过程尤为的复杂。一、芯片设计1、芯片的HDL设计芯片构架的设计一般是通过专门的硬件设计语言HardwareDescriptionLanguages(HDL)来完成，所谓硬件设计语言(HDL)，是一种用来描述硬件工作过程的语言。现在被使用的比较多的有Verilog、VHDL。这些语言写成的代码能够用专门的合成器生成逻辑门电路的连线表和布局图，这些都是将来发给芯片代工厂的主要生产依据。2、芯片设计的debug这个设计阶段对于任何芯片生产公司来说都是举足轻重的一步，因为如果芯片设计在投片生产出来以后验证出并不能像设计的那样正常工作，那就不仅意味着重新设计。整个验证工作分为好几个过程，基本功能测试验证芯片内的所有的门电路能正常工作，工作量模拟测SY来证实门电路组合能达到的性能。当然，这时候还没有真正物理意义上真正的芯片存在，这些所有的测试依旧是通过HDL编成的程序模拟出来的。3、芯片设计的分析接下来的验证工作开始进行分支的并行运作，一个团队负责芯片电路的静态时序分析，保证成品芯片能够达到设计的主频；另外一个主要由模拟电路工程师组成的团队进行关于储存电路，供电电路的分析修改。和数字电路的修正工作相比，模拟工程师们的工作要辛苦的多，他们要进行大量的复数，微分方程计算和信号分析，即便是借助计算机和专门的软件也是一件很头疼的事情。同样，这时候的多有测试和验证工作都是在模拟的状态下进行的，Z终，当上述所有的工作完成后，一份由综合软件生成的用来投片生产门电路级别的连线表和电路图就完成了。4、FPGA验证对于集成一亿多个晶体管超级复杂芯片，在整个使用硬件设计语言（HDL）设计和模拟测试的过程中，要反复运行描述整个芯片的数十亿条的指令和进行真正“海量”的数据储存，因此对执行相关任务的的硬件有着近乎变态的考验。因此，设计图形芯片者不会立即把这个方案交付厂家，因为它还要接受Z后一个考验，那就是我们通常所说的FPGA(FieldProgrammableGateArray)现场可编程门阵列来对设计进行的Z终功能进行验证。二、芯片制造芯片制造是一层层向上叠加的，最高可达上百次叠加。每一次的叠加，都必须和前一次完美重叠，重叠误差要求是1~2纳米。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，其中晶片制作过程尤为的复杂。 精密的芯片其制造过程非常的复杂首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”。  1、芯片的原料晶圆 晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。  2、晶圆涂膜 晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。  3、晶圆光刻显影、蚀刻 该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解。  这时可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了，而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。  4、搀加杂质 将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。 这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。 这一点类似多层PCB板的制作制作原理。 更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。 5. 互连 半导体的导电性处于导体与非导体（即绝缘体）之间，这种特性使我们能完全掌控电流。通过基于晶圆的光刻、刻蚀和沉积工艺可以构建出晶体管等元件，但还需要将它们连接起来才能实现电力与信号的发送与接收。 金属因其具有导电性而被用于电路互连。用于半导体的金属需要满足以下条件： 低电阻率：由于金属电路需要传递电流，因此其中的金属应具有较低的电阻。 热化学稳定性：金属互连过程中金属材料的属性必须保持不变。 高可靠性：随着集成电路技术的发展，即便是少量金属互连材料也必须具备足够的耐用性。 制造成本：即使已经满足前面三个条件，材料成本过高的话也无法满足批量生产的需要。互连工艺主要使用铝和铜这两种物质。 6、测试 测试的主要目标是检验半导体芯片的质量是否达到一定标准，从而消除不良产品、并提高芯片的可靠性。另外，经测试有缺陷的产品不会进入封装步骤，有助于节省成本和时间。电子管芯分选 （EDS） 就是一种针对晶圆的测试方法。 EDS是一种检验晶圆状态中各芯片的电气特性并由此提升半导体良率的工艺。EDS可分为五步，具体如下 ：  01.电气参数监控 （EPM） EPM是半导体芯片测试的第一步。该步骤将对半导体集成电路需要用到的每个器件（包括晶体管、电容器和二极管）进行测试，确保其电气参数达标。EPM的主要作用是提供测得的电气特性数据，这些数据将被用于提高半导体制造工艺的效率和产品性能（并非检测不良产品）。  02.晶圆老化测试 半导体不良率来自两个方面，即制造缺陷的比率（早期较高）和之后整个生命周期发生缺陷的比率。晶圆老化测试是指将晶圆置于一定的温度和AC/DC电压下进行测试，由此找出其中可能在早期发生缺陷的产品，也就是说通过发现潜在缺陷来提升最终产品的可靠性。 03.检测 老化测试完成后就需要用探针卡将半导体芯片连接到测试装置，之后就可以对晶圆进行温度、速度和运动测试以检验相关半导体功能。具体测试步骤的说明请见表格。  7、封装 经过之前几个工艺处理的晶圆上会形成大小相等的方形芯片（又称“单个晶片”）。下面要做的就是通过切割获得单独的芯片。刚切割下来的芯片很脆弱且不能交换电信号，需要单独进行处理。这一处理过程就是封装，包括在半导体芯片外部形成保护壳和让它们能够与外部交换电信号。整个封装制程分为五步，即晶圆锯切、单个晶片附着、互连、成型和封装测试。  |
