造晶片究竟有多簡單？原理其實和中國這項土到掉渣的老手藝一樣

晶片是制約我國電子產業發展的老大難問題，今天筆者就用通俗易懂的語言給大家梳理一下晶片製造的全過程。

晶片製造大致可分為四個步驟：設計、製造、封裝、測試，看起來高深莫測，其實可以把它看成我們蓋房子、皮影戲、刻印章等常見的生活生產活動。

我們先說第一步，設計。

就像蓋房子一樣，晶片製造也需要圖紙，不過它的圖紙是在一定的規格下，用特定的邏輯寫出來的代碼，然後經過專業的軟體把這些代碼轉化為電路圖。

讓後給這些電路圖照相，這樣就會得到一張底片，用專業術語來說就是掩膜版，通俗點說就是「光罩」，把做好的光罩發給IC製造公司製造就行了，這個過程就叫所謂的IC設計。

在IC設計上，我國可以說是實力雄厚，擁有海思、展訊，以及台灣鼎鼎大名的聯發科等一大批IC設計公司。

我們都知道，在現階段，晶片都是以矽為載體的，所以半導體公司雲集的美國加州有塊地方叫矽谷。

如果把造型篇比喻成蓋房子，矽晶圓就是地基，地基不牢的話，造出來的房子就成空中樓閣了。

打好地基後，就按造圖紙（燈罩）蓋房子（造晶片）吧。

造晶片說起來挺高大上，其實過程就是把中國的「皮影戲」和「刻章子」兩個傳統手藝結合起來而已（當然精度要求石油天壤之別的）。

IC製造公司從IC設計公司拿到燈罩，再從晶圓生產公司拿到晶圓後，就開始製造晶片了。

首先，先在晶圓上鍍上一層金屬薄膜；然後在薄膜的上面塗上一層光阻（這種感光材料對光特別敏感，經過照射後會被破壞掉）；接著，再把光罩放在光阻上，最後用強光照射之。

前面已經說了，光罩上寫滿電路圖，強光透過光罩後，會被光罩上的電路圖遮住一部分（可以把這個過程想像成皮影戲），假如燈罩上的電路圖是「今古重器」四個字，那麼感光材料上就會有「今古重器」四個字樣的陰影。

而沒有受到電路圖遮蓋的感光材料被強光照射後會被破壞，用化學試劑將這部分被破壞的感光材料洗掉，晶圓上就只留下「今古重器」四個字了。

這個過程就是在光刻機內完成的，所以說，光刻機是製造晶片的重中之重。

中國晶片之所以受制於人，很大程度上是光刻機受制於人。

中國只要攻克高解析度光刻機，就再也不怕被人掐脖子。

我們回到正題，接著說造晶片。

這個時候就造晶片就進入了「刻印章」環節了，把「今古重器」四個字以外的金屬鍍膜用刻蝕機刻蝕掉，再使用光阻液把剩下的光阻溶解掉，這樣一顆裸晶就形成了。

這時候房子算是改好了，但還是毛坯房，要裝修之後才能入駐。

裸晶是非常小且薄的，極容易受損，必須給它施加保護。

這個過程就叫封裝。

封裝的第一步，就是把IC製造公司送來的大塊晶圓上的獨立裸晶切割出來，然後粘貼在電路板上，再把裸晶上的小接腳焊接到電路板上，最後用樹脂等材料吧這些接腳封閉起來就大功告成了。

但是，別高興太早，還沒完呢，房子裝修好了還得除甲醛吧，要不然住進去就要的癌症了。

同樣，造晶片也需要，造好的晶片送到專業的晶片測試廠測試，各項指標符合預期標準，一顆晶片才終於算是造出來了。

從上面我們可以看出，晶片產業鏈的廣度、深度、難度都堪稱人類之最，其中光刻機更是人類工業化的結晶。

等中國徹底掌握電子工業之日，就是中華民族偉大復興之時。

筆者相信，只要我們堅定了方向，別再幻想什麼元器件全球採購，以中國人的勤勞和智慧，這一天將指日可待。