IC生产制造(测试部分)思维导图

IC芯片设计制造到封装全流程IC（Integrated Circuit）芯片是一种集成电路，将多个电子元件（晶体管、电容器、电阻器等）以及互连线路集成到一个硅片上，从而实现多个电子元件之间的功能互联。

芯片制造过程包括设计、加工制造、封装测试三个主要阶段。

首先是IC芯片设计阶段。

这个阶段主要包括功能设计、电路设计、物理设计和验证等步骤。

功能设计是根据芯片应用场景和需求，确定芯片的功能、性能和特性要求。

电路设计是根据功能设计的要求，使用逻辑门和基本电子元件组成电路，并进行仿真验证。

物理设计是将电路设计转化为硅片上的布图，包括电路布局、布线、填充等步骤。

验证阶段是对设计的功能和性能进行仿真和验证，确保芯片可以满足要求。

接下来是IC芯片加工制造阶段。

这个阶段主要包括晶圆加工和工序加工两个部分。

晶圆加工是将硅片进行切割和清洗，然后在表面涂覆一层绝缘层。

工序加工是在绝缘层上逐层添加金属、半导体等材料，通过光刻、薄膜沉积、离子注入、扩散等工艺步骤，形成多层电路的结构。

每个层次的电路都会进行检测和测试，确保加工质量和性能。

最后是IC芯片封装测试阶段。

这个阶段主要包括封装、测试和分选三个环节。

封装是将加工好的晶圆切割成单个芯片，并通过焊接等方式固定在封装底座上，形成完成的芯片。

测试是对封装完成的芯片进行功能和性能测试，以确保芯片的质量和性能符合设计要求。

最后，对测试合格的芯片进行分选，按照不同的要求和规格进行分级和分批。

整个IC芯片的设计制造到封装全流程，需要多个部门和环节的紧密协作。

设计部门负责芯片功能设计和物理设计，加工制造部门负责硅片加工和工序加工，封装测试部门负责芯片的封装和测试。

在整个流程中，还需要严格的质量控制和管理，确保产品的稳定性和可靠性。

随着科技的不断发展，IC芯片的设计与制造流程也在不断演进和改进。

更高集成度、更小尺寸、更高性能的芯片正在不断涌现，为各行各业的发展提供了强大的技术支持。

绪言化学使世界变得更加绚丽多彩物质性质 物质结构物质组成 物质变化规律 化学研究方向火的使用 战国•炼钢「化学与人类的关系化学使世界变得更加的丽多彩绿色化学 环境友好发展史道尔顿•近代原子学说 阿伏伽德罗•原子布良 门搐列夫・元素周期表衣食住行 化肥农药 ］合成农药 :新能源 :新材料环境保护第一单元•走进化学世界药品的取用粉末状HS 体 液体药品 酒精灯走迸化学实器室玻BltS 插入植皮褰 连接破璃管和跤皮 在 8M 口检查装■的气密性, 连接仪1m j既不聚成水滴，也不成股流下物质的性:对人库吸入的空气和耳出气体的探究 对蜡蚀及其 CK 烧的探究■■ 物理文化（无物质生成）物质的变化（化学变化（有腼质生成）物理性质（不需要化学变化就表现出来） ［就表现出来） （需要化学变化玻璃仅it 的洗渗走进化学世界点燃前（质色.硬度.蜃度等）点燃如斓（火炮分层.温度. 生成行的检睑）熄灭蜡烛（白烟的检睑）氧气的检蛉 ［二氧化碳的椎就；水蒸气的检险认识第二单元•我们周围的空气无色.无味物质性质难溶于水供给呼吸、支持燃烧氢气的用途氧气的性质化工原料、制造低温器断气的用途asia®®稀有气体制造低温.」及其用途电光源空气的保护•空气质・日报/混合物、物质的分类绻»物｝化合反应化学反应类型分解反应＞木炭燃烧硫的燃烧铁隹燃烧蜻烛燃烧红磷燃烧高钱竣钾分解我们周围的空气氧气的制取实胎室制取过敏化氢分解氯酸钾分解催化剂了譬黑不变・不变工业制取,分两液态空气法T限分商技术人类拥有的水资源做巴和农药的过度使用工业废水的排放水体污染生活i亏水的任意排放污水处理节约用水爰护水灸源J改进工艺和技术加紫凝剂沉淀一贴二低过渡三靠吸附）蒸馈消毒第四单元-自然界的水氢气的性质水的组成物质分类爱护水资源化学式自然界的水化合价水的净化阳极•氧气,燃本-I阳极-氢与化合物氧化物（单质化学式的书写化学式的怠义常见化学式化合价顺口溜，化学式中化合价代数和为零’单质的化合价蕨［根据化合价写化学式\根据化学式求化合价相对分子质量的计算计算相对分子质量元素质量比元素的质量分数化学反应茎^5^M 反应物大两加一宏观意义质定律 朦子种类相同,原子个数相等 微观意义J客观事实 写出反应物、生成物的化学式 写质量守恒定律配平化学方程式 配;客观事实 注明反应条件、生成物状态 注卜一 质量守恒定律画上等号以客观事实为依据 遵守质量守恒定承） 书写原则—— --------- 化学方程式计算 化学方程式一 -------------------------设未知量写出化学方程式’写出相关的量一［列比例式、求解写出答案第六单元•碳和碳的化合物2HCI+CaCO3=CaCI2 + H2O+CO2 制取原理检直气能性加入大理石仪器组装加入稀盐酸气体收集制取步球金刚石不IS用浓献酸代替稀盐酸不翻用AUK岫代替石灰石制取注j■事项J不能用m心一无色无味的气体.密度比空气大物理性质和水.澄清石灰水反应化学性质/稣生活温室效应对人类的影峋无色无味的气体物理性质碗卷还原住化学件屋一叔化碳毒性化学演分子形似足球有可能应用于离科技播域斤和%的化合物无定形碳导电优山电极木炭吸附性活性炭吸附性焦炭还原住炭黑一稳定住,无色透明的ID\面体硬度大切割装饰品灰黑色固体沸点高硬度小的笔芯第七单元~燃料及其利用可燃物氧气、燃烧着火点隔期可燃物口气降低温度灭火原理干粉灭火制二氯化碳灭火81）灭火器水基型灭火端7安全标识存放注18事项】运输注意事项:火灾处理注意事项J易燃物和易爆物的安全知识黑黑）当反应中的能■变化物料及口利用化石燃料的利用主要含碳元素煤的综合利用― 主要含碳.氢元素'｛石油的综合利用可燃性I天的（利用合理利用和开发化石能源使燃料充分燃烧c开发可燃冰使用燃料对环境的影峋粉尘污染有害气体污染［温室效应能源的利用和开发r氢能.风能.太阳能——｛地热能、核能.潮汐能…ggjggg .春秋•冶铁现在产■第一 标 \--一-二 隔年而向正量以三铝Ta种重壁蛆町有光;乐能够弯曲有延展性能导电、导热II 金厦的物理性和 硬度较大:熔点较低.耐腐蚀性较好 钛合金・21世纪•要金1 特殊台金•记忆合金镁和氧气「铁和氯气 金属和氧气反应11铝和氧气 '铜和组一镁锌铁铜与盐限反应 a ・u"um if 隹悴铁铜与硫酸反应 金IB 与酸反E5 I ---------------反应奥型•置换反应 铁矿石:赤铁矿、磁铁矿等 =^1匚原料:铁矿石、焦炭.石灰石 钱削遒J 「冶铁一氧化碳还原氧化铁地壳含■最高间.人体含・最高•钙 导电导热性最好•银、硬度最高而丁点一高•钩.嫡点＜11低•滴:I 金H 之墨 卜一一♦度最大•镀、密度最小•锲合金是金J ■熔合其他金属或 非金属形成，是混合物金属和金属材料第八单元•金属和金n 材料新节点前面金属单质可・换 后面化合物中金属_____________ 金属的腐蚀与防护 金属资源保护］（金属资源保护仲钙讷镁铝锌铁钱恰也 倒汞保笆金第面比后面金■活动性强 氢前金属能置换酸中的融 合金饱和溶液与不饱和溶液浓溶液和稀溶液）|溶液的分类吸热:硝酸筱放热:浓硫酸［氢加化钠）［溶解时的能量变化卜、第九单元•溶液物质的溶解性溶剂溶质一）1溶液的组成溶解度一定温度下100克溶剂达到饱和状态易溶:大于10g可溶:土竺2【微溶:0.01.lg难溶:小于0.01g固体颗粒一液体悬浊液小液滴一液体九浊液分子.液体溶液7囱邈在一定温度下能否言黑鬻蠹中溶视和与否的确定因素溶液乳化现象温度对溶解度影响蛟大•硝酸押的，如父温度对溶解度影响蛟小一的化钠固体物质溶解度独线―…—R “b ------ 1\程度上升，溶解度下降•热石灰温度越大，溶解度喇、气体物质的溶解度压强越大，溶解度越大一体积水溶解的气体的体枳数溶质的质量分数溶液的浓度IC配置一定质量分散的溶液计舞.称量.溶解第十单元•酸和画色氧化钠白色蜡状、易潮解石君（紫色）一遇酸变红、遇碱变蓝酚歆（无色）一遇酸不变色、遇碱变红）1酸碱指示剂无色」易挥发.有刺激性气味盐酸色无味相B状皿无色易挥发分解.有强氧化性硝酸II常见的酸易挥发，有剌激性气味醋酸用作干燥剂吸水性RZM3E腐蚀性沿•烧杯壁浓硫酸到入水中搅拌浓硫酸性质一_ I浓硫酸的稀释与酸碱指示剂作用与金属单质.金属氧化物反应、与碱反应: 与盐反应J常见的碱酸碱性酸的性质氢氧化钙白色粉末氢氧化押，氨水（易挥发.刺激性气味）与酸碱指示剂作用J与非金属氧化物反应时的化学性质II与酸反应〔与盆反应酸:电离时阳离子全部是氢置子的化合物zg H5rt if M：电商时阴商于全是巴吧氢氧根离子的化合物酸碱指示剂检测一定性询/ 蛔测一定・实质:酸中的氢圈子和碱中的氢氧根离子结合中和反应I\应月中和酸性故酸性污水的中和胃酸过多的中和蚊虫叮咬的中和I第十一单元•盐化肥无色晶体、易溶于水调味品.生理盐水、消除积雪氯化钠白色粉末二易溶于水 33 与睡Mg化钙最） --------------------- --白色粉末、易溶于水受热易分解、与酸域反应' 发酵粉、治疗胃酸过多/ 白色粉末、雉溶于水与瓯反应,阳剂，制取生石灰、建筑材料碳酸氢钠.E 破酸氨技、尿素等I------ （促进植物茎、叶生大茂超、叶色浓漫/ 磷二粉、过磷酸钙等^（促进生长,增强抗磨抗草能力…草木灰，氯化怦等c-C促进生长，增强抗病虫害、抗倒伏能力农家肥肥分种类多、肥分含量较少, 含两种或两种以上营养元素~c硝酸钾、磷酸二氢综、琮酸氢二钱［化学农药两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物判断依据：生成水、沉淀、气体发分解反应化肥的简易箍别1•外观：213 •溶解性’4一加入熟石灰I 5 •加入硝酸钢16•加入硝酸银组成人体雷白质尿素.水. A »»«三«化碳和能,_/ A蛋白质蜜白质变性•化学变化J水.二氧化碇水解生成和能■— «fiQt 淀粉人体供能的60・7逋，一固态一88肪;液态•油水.二氧化碳和能・_甘油和相肪酸、油施，人体供能的2015% J 胡萝卜.附而_«»_»缺乏装菜水果/血病VC缺乏 ) 」吗一或化破.二M化BM 即增、高口酸钾等无机化合物鬻十二单元•化学与生活骨质疏松.钙.骨胳——脂(奶.豆类.虾皮甲烷、乙睥.修酸、境白质、油脂、螳生素等六大.本营养累化合榭忤元案例机合成材料国合材料钠,钾一水绅pHai肝成芹菜，瘦肉.蛋发西不发海产品.肝蚯甲状腺甲大.一呆4喧海产品.加碘盐化学与生活引起咫症、表皮角质化・产生餐(qu)齿热量性迈料. 柒料热合成纤惟合成械濠轮、锦轮等。

芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序（Wafer Fabrication）、晶圆针测工序（Wafer Probe）、构装工序（Packaging）、测试工序（Initial Test and Final Test）等几个步骤。

其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段（Front End）工序，而构装工序、测试工序为后段（Back End）工序。

1、晶圆处理工序：本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件（如晶体管、电容、逻辑开关等），其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关，但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗，再在其表面进行氧化及化学气相沉积，然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。

2、晶圆针测工序：经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的小格，即晶粒，一般情况下，为便于测试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品；但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。

在用针测（Probe）仪对每个晶粒检测其电气特性，并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，装入不同的托盘中，不合格的晶粒则舍弃。

3、构装工序：就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。

其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。

到此才算制成了一块集成电路芯片（即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块）。

4、测试工序：芯片制造的最后一道工序为测试，其又可分为一般测试和特殊测试，前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性，如消耗功率、运行速度、耐压度等。

经测试后的芯片，依其电气特性划分为不同等级。

而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数，从相近参数规格、品种中拿出部分芯片，做有针对性的专门测试，看是否能满足客户的特殊需求，以决定是否须为客户设计专用芯片。

芯片制造过程图解芯片制造过程图解芯片制造是一项复杂而精密的过程，它是将电子元器件集成到一个小而精密的硅片上，并完成电路板的制造过程。

下面将对芯片制造过程进行图解，以便更好地理解。

第一步：硅片生长芯片制造的第一步是生长硅片。

硅片是芯片的基底，通过在高温高压的环境下将单晶硅溶解在液态硅中，再通过控制温度和时间等参数，使其重新结晶，最终形成一个纯净的硅片。

第二步：晶圆制备在硅片生长完成后，需要将硅片进行切割，制备成厚度约为0.7毫米的圆片，即晶圆。

晶圆上固定了薄膜、导线等构成芯片电路的各种元件。

第三步：光刻光刻技术是芯片制造中的关键步骤之一。

在这一步骤中，晶圆上涂覆上一层光刻胶，然后通过模具上的光刻掩膜，将光投射到晶圆上。

光刻胶会受到光的照射而固化，形成确定的图案。

第四步：刻蚀在完成光刻步骤后，需要使用刻蚀机对晶圆进行刻蚀。

刻蚀是通过化学反应或物理气相反应，将未固化的光刻胶去掉，以便在后续步骤中进行电路的导线和通孔的制作。

第五步：薄膜沉积薄膜沉积是为了在晶圆表面上形成各种功能膜层，例如金属导线和绝缘层。

通过物理气相沉积或化学气相沉积的方法，在晶圆表面上沉积薄膜材料。

第六步：电路形成电路形成是芯片制造的核心步骤之一。

通过使用光刻技术和刻蚀技术，将导线和通孔等电路形成在晶圆上。

第七步：封装封装是芯片制造的最后一步，也是将芯片转化为电子器件的关键步骤。

在这一步骤中，将晶圆中的芯片通过焊接、粘贴等方法与支持电路板连接起来，并用封装材料进行固定和保护。

通过以上步骤，一个芯片的制造过程就完成了。

当然，芯片制造还包括测试和分选等环节，以确保质量和性能符合要求。

芯片制造过程的复杂性和精密性使得芯片制造成为高技术含量和高附加值的产业。

芯片设计流程详解芯片，指的是内含集成电路的硅片，所以芯片又被称集成电路，可能只有2.5厘米见方大小，但是却包含几千万个晶体管，而较简单的处理器可能在几毫米见方的芯片上刻有几千个晶体管。

芯片是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。

高大上的芯片设计流程一颗芯片的诞生，可以分为设计与制造两个环节。

芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出想要的IC 芯片，然而，没有设计图，拥有再强大的制造能力也无济于事。

在IC 生产流程中，IC 多由专业IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等知名大厂，都自行设计各自的IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。

所以，IC设计是整个芯片成型最重要的一环。

先看看复杂繁琐的芯片设计流程：芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出必要的IC 芯片（这些会在后面介绍）。

然而，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此，建筑师的角色相当重要。

但是IC 设计中的建筑师究竟是谁呢？接下来要针对IC 设计做介绍：在IC 生产流程中，IC 多由专业IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等知名大厂，都自行设计各自的IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。

因为IC 是由各厂自行设计，所以IC 设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。

然而，工程师们在设计一颗IC 芯片时，究竟有那些步骤？设计流程可以简单分成如下。

设计第一步，定目标在IC 设计中，最重要的步骤就是规格制定。

这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要几间房间、浴室，有什么建筑法规需要遵守，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才。

集成电路版图设计集成电路基本知识集成电路按种类分类模拟IC数字IC混合IC集成电路按规模分类S SIM SIL SIV LSIU LSIG SI集成电路设计流程电路设计指标芯片定义电路图输入线路拟真版图验证寄生参数提取芯片集成芯片级验证寄生参数提取后拟真最终芯片导出G DSII流片P DKC MOS集成电路工艺流程剖面图俯视效果，掩膜工艺流程氧化层生长曝光氧化层刻蚀N阱注入氮化硅刻蚀场氧的生长去除氮化硅重新生长SIO2生长多晶硅刻蚀单晶硅P离子注入N离子注入生长磷硅玻璃光刻接触孔刻铝淀积钝化保护层PDK设计规则w idths pacee nclosureo verlape xtensionD RC、LVS、ERC环境设置数字标准单元库：APRI P库:成型的工艺库:器件模型、拟真数据模型、pcell到工艺库的根目录下解释各个子文件夹的作用s mic18mmrf：基础库c alibe：验证文件d rc，lvs1p4m，一层poly，4层金属m odel，spice_model，电路用的n18指工作电压1.8v的管子用一个管子来看层次操作系统与Cadence软件l inuxv irtuoso spectrev irtuoso schematicv irtuoso layout无源器件电阻种类阱电阻P oly电阻原理电容种类M IM电容M OM电容M OS电容原理电感种类电感原理有源器件M OS结构原理B JT结构原理数字版图基本数字单元标准化面积最小化布线最简化实例逻辑门触发器布局布线分频器布局布线匹配方法电阻方案画法差分对方案画法晶体三极管方案画法电流镜方案画法模拟版图运算放大器布局差分对电流镜有源负载电阻、电容偏置电路布线带隙基准源布局差分对电流镜有源负载电阻箱晶体三极管电路电容启动电路偏置电路布线版图可靠性寄生效应现象成因防护闩锁效应现象成因防护天线效应现象成因防护失配失配的原因随机失配来自尺寸、掺杂、氧化层厚度及其他影响器件值参数的微观波动。