半导体入门：FinFET与芯片制造工艺

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存储芯片则用于存储数据，其中最常见的是 NAND （非与门）存储器。此外，模拟芯片可以在连续信号范围内运行，可进一步细分为线性 IC 和射频 IC ，用于不同的信号处理功能。而数字信号处理器（ DSP ）则负责在模拟信号和数字信号之间进行转换。特定应用集成电路（ ASIC ）则是根据特定需求定制的芯片，广泛应用于汽车电子、电视、数码相机以及各种家用电器领域。

集成电路的设计和功能取决于多个关键因素，如用途、功耗、芯片面积、成本以及上市时间。在开发过程中，这些因素需要被充分考虑，并决定芯片设计的逻辑电路结构。在逻辑设计阶段，首先需要绘制逻辑电路图，用以定义实现目标功能所需的特定电子电路。一旦电路图完成，工程师会对其进行多次模拟，通过测试来验证电路的运行是否符合设计要求。

图 2 集成电路设计与制造

芯片开发计划 (Chip development plan) 功能和性能 (Function & performance)

功能设计和逻辑设计 (Function design & Logic design) 光罩 (Photomask) 物理设计 (Physical design)

仿真和测试 (Simulation & test) 前端制造 (Front End Fabrication) 后端制造 (Back End Fabrication) 集成电路 (Microchip)

3 集成电路的制造过程

一个复杂的处理器可能包含数亿甚至数十（百）亿个晶体管，这些晶体管通过细金属线彼此互联。芯片的制造过程极其复杂，需要经历数百个精确控制的步骤。

集成电路的基材是硅，这种材料由于其独特的分子结构被称为半导体。硅能够在特定条件下导电，而在其他条件下则表现为绝缘体。这一特性使其成为晶体管的核心构件，通过栅极控制电流通过与否，从而实现 “开 / 关”或二进制的 1/0 功能。

制造集成电路的过程可以划分为三个主要阶段： （ 1 ）晶圆制造；（ 2 ）前端工艺处理；（ 3 ）后端工艺处理。 在前端工艺处理中，经过数百次重复操作后，集成电路结构最终在晶圆上形成（见图 3 ）。

图 3 晶圆制造、光罩、前道工艺和后道工艺

顶部流程（从左到右）： Photomask → 光罩 / 光掩模 Wafer Manufacturing → 晶圆制造 Oxidation → 氧化 Photoresist → 光刻胶Microlithography → 光刻 Etching → 刻蚀 Doping → 掺杂 Deposition → 沉积 CMP → 化学机械抛光

底部流程（从左到右）： Microchip → 集成电路 Test → 测试 Encapsulation → 封装 Bonding → 键合 Dicing → 切割 Test → 测试

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