中国芯片是怎样制作的
中国制造不出来自己的芯片吗？
中国制造不出来自己的芯片吗？
中国制造的芯片早就实现了，像LED也用芯片，只是高端芯片相关技术还未突破。
因为芯片制造中四大核心技术：CMP抛光液技术、CMP抛光垫技术、光刻胶技术、光刻机技术
到目前为止，只有前两个核心技术的国内企业已经攻破技术壁垒，实现了国产化；后面两个核心技术还有待突破。
芯片的制造工艺，分为两道工序：晶圆制造工序和在晶圆上光刻集成电路图工序。
晶圆制造工序的核心技术是CMP抛光液技术和CMP抛光垫技术
晶圆制造工序，分为7个工序：扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、化学机械抛光（CMP）、金属化。
CMP工序是通过机械研磨技术与表面化学作用相结合，使晶圆表面达到纳米级的平坦效果，这样才有利于下一步光刻集成电路图工序顺利进行。
CMP抛光液的性能，决定了晶圆表面质量。CMP抛光液由研磨材料（常用的有纳米级Al2O3粒子和纳米级SiO2粒子）、PH调节剂、稳定剂、氧化剂、成膜剂，和具有腐蚀溶解作用的表面活性剂等组成。
CMP抛光液对晶圆表面的作用机理，分为机械作用机理和化学作用机理。
机械作用机理
CMP抛光液中的研磨材料对晶圆表面材料进行研磨去除，同时抛光液具有润滑和降温的作用。研磨下来的晶圆表面材料随着抛光液流走，能有效避免划伤晶圆表面。
化学作用机理
抛光液中具有腐蚀作用的表面活性剂，会与晶圆表面材料发生轻微的化学反应，使晶圆表面材料软化。在机械作用的协同下，磨去晶圆表面的材料。
在晶圆上光刻集成电路图工序核心技术是光刻胶技术和光刻机技术。
光刻胶是一种对光敏感的高分子化合物，当被X射线、紫外光等光源照射时，就会发生相应的化学反应的蚀刻材料。
光刻胶，由光引发剂（包括光增感剂、光致产酸剂）和光刻胶树脂、单体、其他助剂组成。其中光引发剂和其他助剂占15%，光刻胶树脂占50%，单体占35%。
目前光刻胶从应用方向分为：LCD光刻胶、PCB光刻胶、半导体（芯片）光刻胶，前两个基本国产化，半导体（芯片）光刻胶技术要求较高，目前相关技术与国外还有很大差距。
光刻胶使用工艺流程
1.光刻胶涂布到晶圆表面前，先用氢氟酸、甲醇、双氧水等溶剂对晶圆表面清洗。
2.清洗后，在晶圆表面涂上一层光刻胶，烘干后放到光刻机里。掩模板与晶圆对准，然后进行曝光，就是光照。
掩模板上分为图形区和没有图形的空白区，当光通过掩模板照射过去时，经过掩模板图形区域的光被图形遮挡了，照不到图形下面的光刻胶。
可以这么理解，把掩模版看作一块涂有黑色图形的玻璃，当阳光照到玻璃上时，照到图形上的阳光透不过黑色图形。
经过空白区域的光，因为没有图形遮挡，直接透过空白区，照到了下面的光刻胶，这些光刻胶被光照后，会发生交联、聚合、分解等化学反应。
3.经过曝光后，再经过显影，显影液就会选择性地与被光照的光刻胶发生反应，这部分光刻胶就会溶解于显影液中。
4.再进行烘干，此时没有被光照过的光刻胶就形成了掩模版上的图形。
5.蚀刻，所用蚀刻液会与没有光刻胶覆盖的晶圆表面发生轻微的反应，有光刻胶覆盖的晶圆表面接触不到蚀刻液不会发生反应。
打个比方，把晶圆表面看作晒谷场上的谷子。下雨了，有棚子遮盖的谷子就淋不到雨，棚子就是光刻胶。
6.去除剩下的光刻胶，此时光刻胶下面没有被蚀刻的晶圆表面就形成了掩模版上的电路图。就像上一个比方，当雨停了，把被雨淋到的谷子铲走，把雨棚撤掉，雨棚下没有淋湿的谷子就是拉开雨棚时的样子。
好比把一个碗按在头上理发，等理完发，把碗拿掉；此时的发型就是一个碗口形状。
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从沙子到芯片,cpu是怎么制造的？
1 硅提纯
2 切割晶圆
3 影印（Photolithography）
4 蚀刻(Etching)
5 重复、分层
6 封装
7 多次测试
1 硅提纯
在硅提纯的过程中，原材料硅将被熔化，并放进一个巨大的石英熔炉。这时向熔炉里放入一颗晶种，以便硅晶体围着这颗晶种生长，直到形成一个几近完美的单晶硅。以往的硅锭的直径大都是200毫米，而CPU厂商正在增加300毫米晶圆的生产。
2 切割晶圆
硅锭造出来了，并被整型成一个完美的圆柱体，接下来将被切割成片状，称为晶圆。晶圆才被真正用于CPU的制造。所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片，并将其划分成多个细小的区域，每个区域都将成为一个CPU的内核(Die)。一般来说，晶圆切得越薄，相同量的硅材料能够制造的CPU成品就越多。
3 影印（Photolithography）
在经过热处理得到的硅氧化物层上面涂敷一种光阻(Photoresist)物质，紫外线通过印制着CPU复杂电路结构图样的模板照射硅基片，被紫外线照射的地方光阻物质溶解。而为了避免让不需要被曝光的区域也受到光的干扰，必须制作遮罩来遮蔽这些区域。这是个相当复杂的过程，每一个遮罩的复杂程度得用10GB数据来描述。
4 蚀刻(Etching)
这是CPU生产过程中重要操作，也是CPU工业中的重头技术。蚀刻技术把对光的应用推向了极限。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。短波长的光将透过这些石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上，使之曝光。接下来停止光照并移除遮罩，使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜，以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。然后，曝光的硅将被原子轰击，使得暴露的硅基片局部掺杂，从而改变这些区域的导电状态，以制造出N井或P井，结合上面制造的基片，CPU的门电路就完成了。
5 重复、分层
为加工新的一层电路，再次生长硅氧化物，然后沉积一层多晶硅，涂敷光阻物质，重复影印、蚀刻过程，得到含多晶硅和硅氧化物的沟槽结构。重复多遍，形成一个3D的结构，这才是最终的CPU的核心。每几层中间都要填上金属作为导体,以保持各层电路的连通。层数决定于设计时CPU的布局，以及通过的电流大小。一个完整的CPU内核包含大约20层.
6 封装
经过上一步操作的CPU是一块块晶圆，它还不能直接被用户使用，必须将它封入一个陶瓷的或塑料的封壳中，这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。封装结构各有不同，但越高级的CPU封装也越复杂，新的封装往往能带来芯片电气性能和稳定性的提升，并能间接地为主频的提升提供坚实可靠的基础。
7 多次测试
测试是一个CPU制造的重要环节，也是一块CPU出厂前必要的考验。这一步将测试晶圆的电气性能，以检查是否出了什么差错，以及这些差错出现在哪个步骤（如果可能的话）。接下来，晶圆上的每个CPU核心都将被分开测试。
每块CPU将被进行完全测试，以检验其全部功能。某些CPU能够在较高的频率下运行，所以被标上了较高的频率；而有些CPU因为种种原因运行频率较低，所以被标上了较低的频率。最后，个别CPU可能存在某些功能上的缺陷，如果问题出在缓存上，制造商仍然可以屏蔽掉它的部分缓存，这意味着这块CPU依然能够出售，只是它可能是Celeron等低端产品。
当CPU被放进包装盒之前，一般还要进行最后一次测试，以确保之前的工作准确无误。根据前面确定的最高运行频率和缓存的不同，它们被放进不同的包装，销往世界各地。