成都猎头公司浅析芯片的原材料是什么呢？芯片在我们生活中有多重要呢？小到无线耳机、智能手机，大到汽车火车、飞机轮船，再到冰箱、电视、洗衣机等等都离不开芯片。可以说，芯片已经是我们生活中不可或缺的电子元器件了。但是你能想想这么一款精密器件，它居然是由沙子制成的吗？

第一步，硅提炼及提纯

芯片是由单质硅制成的，但自然界中并没有天然的单质硅，大都以硅的氧化物（二氧化硅、SiO2）形态存在，二氧化硅恰好是沙子的主要成分。

芯片所使用的沙子并非我们日常在海滩、河道、建筑工地等所见的那种，因为这种沙子含有红色、黄色、橙色的杂质，提纯难度更大。

芯片使用的沙子叫硅砂，这种沙子几乎没有其他的杂质，就是纯净的二氧化硅。那么如何把二氧化硅变成单质硅呢？

工业上经常用碳在高温下还原二氧化硅，然后制得含有少量杂质的粗贵。

化学式：SiO2+2C==高温==Si+2CO↑

我们将二氧化硅和碳充分混合，然后放入电弧炉中，加热到2000℃以上，在高温下，碳会与二氧化硅发生反应，炉膛底部会留下单质硅，而CO变为气体排出。

之后再用氧气对硅进行处理，把钙、铝等杂质去除，得到纯度为99%的单质硅。这个纯度远达不到制造芯片的标准。

为了进一步提纯单质硅，我们需要将其研磨成粉状，然后加入氯化氢，放入流化床反应器中，加热到300℃让其充分反应，生成三氯硅烷，同时去除铁、硼、磷等杂质。

三氯硅烷继续加热到1000℃，然后与氢气反应，最终形成纯度为99.999999%的单质硅，这个级别的硅就可以用来制造芯片了。

但此时的单质硅只能算多晶硅，由数量众多的小晶体或者微晶构成，这些小晶体之间的连接处有晶界，晶界会导致电子信号混乱，因此必须更改硅的结构，使其变成单晶硅。

第二步单晶硅生长

多晶硅变单晶硅的过程叫做直拉单晶技术，又称长晶。它的工艺流程为：熔化一→缩颈生长一→放肩生长一→等径生长一→尾部生长。

熔化：简单来说就是将多晶硅加入石英锅内，加热到熔点以上（1420℃），整个工程不能接触空气，因此长晶炉一般都是抽成真空，然后加入氩气。

缩颈生长：将微小的晶粒放入熔化的硅熔体中，因为温度差导致接触面产生热应力，形成位错，此时快速提升，使长出的籽晶直径减小到46mm左右。

而放肩生长就是将晶体的直径放大至所需的尺寸，该过程需要注意降温、减小拉速。

等径生产，就是保持晶体直径不变，持续拉长的过程。

尾部生长与放肩生长过程相反，当直径缩小至一个点时，晶棒就会与硅熔体分离。整个长晶过程结束。多晶硅也就变成了单晶硅棒，也就是我们常说的硅锭。

目前硅锭的直径大都为150mm、300mm、450mm三种，用于制造8英寸、12英寸的晶圆。

第三步制成晶圆

硅晶棒是无法直接进行刻蚀的，它需要经过切断、滚磨、切片、倒角、抛光、激光刻等程序后，才能成为芯片制造的基本材料——“晶圆”。

晶圆的切片方法有传统的机械切割（划片）和激光切割（切片）。

机械切割是直接将钻石锯片作用在晶圆表面，产生应力，使其分割。切割宽度一般为25－35μm之间，速度为8－10mm／s，切割慢，不同规格需要不同的刀具。

此外，机械切割容易造成晶圆崩边、破损等现象。

而旋转砂轮式切割虽然可以降低晶圆破损，但需要去离子水冷却，又导致成本较高。于是发明了新型激光切割。

激光切割不会产生机械应力，大大地保证了晶圆的质量。

此外激光的精确度更高，可以达到亚微米级别，非常适合精密加工，在强大的脉冲能量下，硅材料直接汽化产生均匀的沟道，实现切割。

激光切割速度更快，且不需要冷却水，更不会出现磨损刀具的问题，可以24小时不间断作业。

激光对晶圆有更好的兼容性和通用性。

切割后的晶圆再通过氧化、化学气相沉积等方法进行镀膜，使表面形成一层SiO2薄膜，并在SiO2薄膜中进行N型、P型掺杂。

是不是很多网友认为晶圆就像一张DVD光盘，其实并非如此，晶圆不是标准的圆形，一般都会切出一个边，当作类似三角形的“底”，成为“有底的圆”。