芯片|沙子到芯片的逆袭，是没有捷径的精益求精
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沙子与芯片含量最多的元素都是硅 ， 一吨沙不过几十元 ， 一颗几十克的CPU芯片往往能卖到数千块 ， 价格千差万别 ， 这就是沙的逆袭 。
石英砂
在整个芯片产业中 ， 石英砂是最基础的原料 ， 石英砂中的硅在地球表面储量约为28%（仅次于氧） ， 硅在自然界并不稀缺 ， 但硅的制成品芯片价值却堪比黄金 。 如果了解石英砂到芯片的整个过程 ， 或许会明白它确实值这个价了 。
极致提纯石英砂是石英石经过破碎加工成的石英颗粒 ， 主要成分是二氧化硅 ， 是高纯度金属硅生产的基础原料 ， 尽管来源丰富 ， 但制造芯片使用的硅 ， 纯度要求达到99.999999999% ， 也就是常说的11个9 ， 要将硅提纯到11个9 ， 难度可比千足金的难度大多了 。
硅提纯工艺通常需要先将二氧化硅与焦煤在1600-1800摄氏度的高温环境中还原成纯度为98%的冶金级单质硅 ， 后利用氯化氢提纯出99.99%的多晶硅 ， 进而进一步提纯 ， 形成形态一致的单晶硅 。
这个过程有多难呢 ， 这么说吧 ， 太阳能所用到的硅材料一般是4-6个9 ， 国内已经掌握了相关技术 ， 而制造芯片用到的高纯度硅国内能生产的企业不多 ， 7月初 ， 新美光(苏州)半导体科技有限公司450mm(18寸)11个9纯度的半导体级单晶硅棒刚刚研发成功但尚未投产 ， 目前全球芯片制造所用单晶硅供应主要被日本信越和三菱住友所垄断 。
制作完成后的单晶硅锭 ， 形态就像火腿肠 ， 切削掉头部和尾部 ， 修整至目标直径 ， 利用金刚石锯把硅锭切割成不超过1毫米厚度的晶圆片 ， 切割后的晶圆片 ， 再经过仔细研磨、镜面抛光等工艺 ， 使其成为表面极度光滑、清洁的硅晶圆片 ， 供后续生产用 ， 硅晶圆片是芯片代工厂 ， 如中芯国际、台积电最为重要的芯片制造材料 。
精雕细刻芯片的原材料准备完毕后 ， 接下来在晶圆表面镀膜 ， 涂抹光刻胶进行光刻 ， 后将晶圆浸入内含刻蚀试剂的刻蚀槽内 ， 溶解掉暴露出来的晶圆部分 ， 而剩下的光刻胶保护着不需要刻蚀的部分 。
光刻
其间利用超声震荡加速去除晶圆表面附着的杂质 ， 利用氧等离子体对光刻胶进行灰化处理后 ， 所有光刻胶被去除 ， 如果无法一次制作出所需的电路图形 ， 则还需要重复光刻胶涂抹、曝光、光刻胶溶解等步骤 。
在芯片制造过程中 ， 利用离子注入法有意识地导入特定杂质以控制硅材料的导电能力 ， 利用气相沉积在硅晶圆表面沉积氧化硅膜以保护绝缘层 ， 同时光刻掩膜技术在层间绝缘膜上开孔引出导体绝缘层 ， 以及沉积布线用的铝层 ， 然后再对铝层进行雕刻 ， 形成场效应的源极、漏极、栅极 ， 最后在整个晶圆表面沉积绝缘层以保护晶体管 。
芯片制造整个过程极为复杂 ， 也极为精细 ， 原理和米上刻字一样 ， 但难度比迷上刻字大很多 ， 最先进的5nm芯片制程工艺 ， 刻出来的电路比头发丝还细千倍 ， 芯片制造的成本高昂 ， 其中的关键设备光刻机 ， 一台单价超过1亿美金 ， 建设一座先进的晶圆厂成本超过100亿美金 ， 也是单颗芯片很贵的原因之一 。
封装测试晶圆上晶体管之间连接电路构建完成后 ， 通过晶圆级测试、晶圆划片、外观检查、装片 ， 便进入了封装测试环节 ， 封装环节主要包括安放、固定、密封、保护芯片 ， 完成后进行再全面测试 ， 合格之后的芯片才算制造完成 。
封测厂排名
在芯片封装测试领域 ， 国内封测大厂在经过一系列并购之后 ， 市场占有率稳步提升 ， 长电科技、通富微电、华天科技已成为全球前十大封测厂 。
制造好的芯片被广泛应用于下游消费电子产品 ， 汽车、电脑、手机甚至小家电内部都有一颗芯片 ， 当我们打开手机 ， 从开机的那一刻起 ， 芯片就开始不停运转 ， 接受各种指令 ， 手机拉近了人与人的距离 ， 提高了沟通效率 ， 也实现了看视频、听音乐、打游戏等很多功能 ， 丰富了人们的生活 ， 大部分功能的实现都要归功于内部这颗小小的芯片 。
【芯片|沙子到芯片的逆袭，是没有捷径的精益求精】至此 ， 石英向芯片的逆袭也已完成 ， 石英与沙子 ， 本是同根生 ， 但最终在人类的极致熔炼、提纯 ， 精雕细刻下 ， 改变了命运 。
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