晶片製作完整過程包括：晶片設計、晶片製作、封裝製作、成本測試等幾個環節，其中晶片製作過程尤為的複雜。

　　一、晶片設計

　　1、晶片的HDL設計

　　晶片構架的設計一般是透過專門的硬體設計語言Hardware Description Languages (HDL)來完成，所謂硬體設計語言( HDL)，是一種用來描述硬體工作過程的語言。現在被使用的比較多的有 Verilog 、 VHDL。 這些語言寫成的程式碼能夠用專門的合成器生成邏輯閘電路的連線表和佈局圖，這些都是將來發給晶片代工廠的主要生產依據。對於硬體設計語言（ HDL）一般人都不會接觸到，在這裡只給大家介紹一下：在程式程式碼的形式上HDL和C也沒有太大的不同，但實際功能完全不同，比如Verilog語言中基本的一條語句：

　　always@(posedge clock) Q <= D;

　　這相當於C裡面的一條條件判斷語句，意思就是在時鐘有上升沿訊號的時候，輸出訊號 "D" 被儲存在"Q"。

　　透過此類的語句描述了觸發器電路組成的快取和視訊記憶體之間資料交換的基本方式，綜合軟體依靠這些程式碼描述出來的閘電路的工作方式生成電路的。在晶片的設計階段基本上都是透過工程師們透過Verilog語言編制HDL程式碼來設計晶片中的所有工作單元，也決定該晶片所能支援的所有技術特徵。這個階段一般要持續3到4個月（這取決於晶片工程的規模），是整個設計過程的基礎。

　　2、晶片設計的debug

　　在上述的工作完成後，就進入了產品設計的驗證階段，一般也有一兩個月的時間。這個階段的任務就是保證在晶片最後交付代工廠的設計方案沒有缺陷的，就是我們平時所說的產品的“bug”。這一個階段對於任何晶片設計公司來說都是舉足輕重的一步，因為如果晶片設計在投片生產出來以後驗證出並不能像設計的那樣正常工作，那就不僅意味著重新設計。整個驗證工作分為好幾個過程，基本功能測試驗證晶片內的所有的閘電路能正常工作，工作量模擬測試用來證實閘電路組合能達到的效能。當然，這時候還沒有真正物理意義上真正的晶片存在，這些所有的測試依舊是透過HDL 編成的程式模擬出來的。

　　3、晶片設計的分析

　　接下來的驗證工作開始進行分支的並行運作，一個團隊負責晶片電路的靜態時序分析，保證成品晶片能夠達到設計的主頻 ；另外一個主要由類比電路工程師組成的團隊進行關於儲存電路，供電電路的分析修改。 和數位電路的修正工作相比，模擬工程師們的工作要辛苦的多，他們要進行大量的複數，微分方程計算和訊號分析，即便是藉助計算機和專門的軟體也是一件很頭疼的事情。同樣，這時候的多有測試和驗證工作都是在模擬的狀態下進行的，最終，當上述所有的工作完成後，一份由綜合軟體生成的用來投片生產閘電路級別的連線表和電路圖就完成了。

　　4、FPGA驗證

　　但是，圖形晶片設計者不會立即把這個方案交付廠家，因為它還要接受最後一個考驗，那就是我們通常所說的FPGA (Field Programmable Gate Array)現場可程式設計門陣列來對設計進行的最終功能進行驗證。 對於整合一億多個電晶體超級複雜晶片，在整個使用硬體設計語言（ HDL）設計和模擬測試的過程中，要反覆執行描述整個晶片的數十億條的指令和進行真正“海量”的資料儲存，因此對執行相關任務的的硬體有著近乎變態的考驗。

　二、晶片製造

　　根據設計的需求，生成的晶片方案設計，接下來就是打樣了。

　　1、 晶片的原料晶圓

　　晶圓的成分是矽，矽是由石英沙所精練出來的，晶圓便是矽元素加以純化（99.999%），接著是將些純矽製成矽晶棒，成為製造積體電路的石英半導體的材料，將其切片就是晶片製作具體需要的晶圓。晶圓越薄，成產的成本越低，但對工藝就要求的越高。

　　2、晶圓塗膜

　　晶圓塗膜能抵抗氧化以及耐溫能力，其材料為光阻的一種，

　　3、晶圓光刻顯影、蝕刻

　　該過程使用了對紫外光敏感的化學物質，即遇紫外光則變軟。透過控制遮光物的位置可以得到晶片的外形。在矽晶片塗上光致抗蝕劑，使得其遇紫外光就會溶解。這是可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了，而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化矽層。

　　4、攙加雜質

　　將晶圓中植入離子，生成相應的P、N類半導體。

　　具體工藝是是從矽片上暴露的區域開始，放入化學離子混合液中。這一工藝將改變攙雜區的導電方式，使每個電晶體可以通、斷、或攜帶資料。簡單的晶片可以只用一層，但複雜的晶片通常有很多層，這時候將這一流程不斷的重複，不同層可透過開啟視窗聯接起來。這一點類似所層PCB板的製作製作原理。 更為複雜的晶片可能需要多個二氧化矽層，這時候透過重複光刻以及上面流程來實現，形成一個立體的結構。

　　5、晶圓測試

　　經過上面的幾道工藝之後，晶圓上就形成了一個個格狀的晶粒。透過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。 一般每個晶片的擁有的晶粒數量是龐大的，組織一次針測試模式是非常複雜的過程，這要求了在生產的時候儘量是同等晶片規格構造的型號的大批次的生產。數量越大相對成本就會越低，這也是為什麼主流晶片器件造價低的一個因素。

　　6、封裝

　　將製造完成晶圓固定，繫結引腳，按照需求去製作成各種不同的封裝形式，這就是同種晶片核心可以有不同的封裝形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。這裡主要是由使用者的應用習慣、應用環境、市場形式等外圍因素來決定的。

　　7、測試、包裝

　　經過上述工藝流程以後，晶片製作就已經全部完成了，這一步驟是將晶片進行測試、剔除不良品，以及包裝。

　　三、晶片功能測試

　　完成了上面的一步，晶片就已經制造完成，接下來就是晶片的驗證

　　通常需要將晶片貼到PCB上，逐步驗證每一個功能是否正常。

先生產晶圓，再用紫外線照射繪製電路，。。切割。。。封裝。這些過程都不在一個工廠，機器很多。下面有圖有真相，僅供參考。

　晶片製作完整過程包括：晶片設計、晶片製作、封裝製作、成本測試等幾個環節，其中晶片製作過程尤為的複雜。

　　一、晶片設計

　　1、晶片的HDL設計

　　晶片構架的設計一般是透過專門的硬體設計語言Hardware Description Languages (HDL)來完成，所謂硬體設計語言( HDL)，是一種用來描述硬體工作過程的語言。現在被使用的比較多的有 Verilog 、 VHDL。 這些語言寫成的程式碼能夠用專門的合成器生成邏輯閘電路的連線表和佈局圖，這些都是將來發給晶片代工廠的主要生產依據。對於硬體設計語言（ HDL）一般人都不會接觸到，在這裡只給大家介紹一下：在程式程式碼的形式上HDL和C也沒有太大的不同，但實際功能完全不同，比如Verilog語言中基本的一條語句：

　　always@(posedge clock) Q <= D;

　　這相當於C裡面的一條條件判斷語句，意思就是在時鐘有上升沿訊號的時候，輸出訊號 "D" 被儲存在"Q"。

　　透過此類的語句描述了觸發器電路組成的快取和視訊記憶體之間資料交換的基本方式，綜合軟體依靠這些程式碼描述出來的閘電路的工作方式生成電路的。在晶片的設計階段基本上都是透過工程師們透過Verilog語言編制HDL程式碼來設計晶片中的所有工作單元，也決定該晶片所能支援的所有技術特徵。這個階段一般要持續3到4個月（這取決於晶片工程的規模），是整個設計過程的基礎。

　　2、晶片設計的debug

　　在上述的工作完成後，就進入了產品設計的驗證階段，一般也有一兩個月的時間。這個階段的任務就是保證在晶片最後交付代工廠的設計方案沒有缺陷的，就是我們平時所說的產品的“bug”。這一個階段對於任何晶片設計公司來說都是舉足輕重的一步，因為如果晶片設計在投片生產出來以後驗證出並不能像設計的那樣正常工作，那就不僅意味著重新設計。整個驗證工作分為好幾個過程，基本功能測試驗證晶片內的所有的閘電路能正常工作，工作量模擬測試用來證實閘電路組合能達到的效能。當然，這時候還沒有真正物理意義上真正的晶片存在，這些所有的測試依舊是透過HDL 編成的程式模擬出來的。

　　3、晶片設計的分析

　　接下來的驗證工作開始進行分支的並行運作，一個團隊負責晶片電路的靜態時序分析，保證成品晶片能夠達到設計的主頻 ；另外一個主要由類比電路工程師組成的團隊進行關於儲存電路，供電電路的分析修改。 和數位電路的修正工作相比，模擬工程師們的工作要辛苦的多，他們要進行大量的複數，微分方程計算和訊號分析，即便是藉助計算機和專門的軟體也是一件很頭疼的事情。同樣，這時候的多有測試和驗證工作都是在模擬的狀態下進行的，最終，當上述所有的工作完成後，一份由綜合軟體生成的用來投片生產閘電路級別的連線表和電路圖就完成了。

　　4、FPGA驗證

　　但是，圖形晶片設計者不會立即把這個方案交付廠家，因為它還要接受最後一個考驗，那就是我們通常所說的FPGA (Field Programmable Gate Array)現場可程式設計門陣列來對設計進行的最終功能進行驗證。 對於整合一億多個電晶體超級複雜晶片，在整個使用硬體設計語言（ HDL）設計和模擬測試的過程中，要反覆執行描述整個晶片的數十億條的指令和進行真正“海量”的資料儲存，因此對執行相關任務的的硬體有著近乎變態的考驗。

二、晶片製造

　　根據設計的需求，生成的晶片方案設計，接下來就是打樣了。

　　1、 晶片的原料晶圓

　　晶圓的成分是矽，矽是由石英沙所精練出來的，晶圓便是矽元素加以純化（99.999%），接著是將些純矽製成矽晶棒，成為製造積體電路的石英半導體的材料，將其切片就是晶片製作具體需要的晶圓。晶圓越薄，成產的成本越低，但對工藝就要求的越高。

　　2、晶圓塗膜

　　晶圓塗膜能抵抗氧化以及耐溫能力，其材料為光阻的一種，

　　3、晶圓光刻顯影、蝕刻

　　該過程使用了對紫外光敏感的化學物質，即遇紫外光則變軟。透過控制遮光物的位置可以得到晶片的外形。在矽晶片塗上光致抗蝕劑，使得其遇紫外光就會溶解。這是可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了，而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化矽層。

　　4、攙加雜質

　　將晶圓中植入離子，生成相應的P、N類半導體。

　　具體工藝是是從矽片上暴露的區域開始，放入化學離子混合液中。這一工藝將改變攙雜區的導電方式，使每個電晶體可以通、斷、或攜帶資料。簡單的晶片可以只用一層，但複雜的晶片通常有很多層，這時候將這一流程不斷的重複，不同層可透過開啟視窗聯接起來。這一點類似所層PCB板的製作製作原理。 更為複雜的晶片可能需要多個二氧化矽層，這時候透過重複光刻以及上面流程來實現，形成一個立體的結構。

　　5、晶圓測試

　　經過上面的幾道工藝之後，晶圓上就形成了一個個格狀的晶粒。透過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。 一般每個晶片的擁有的晶粒數量是龐大的，組織一次針測試模式是非常複雜的過程，這要求了在生產的時候儘量是同等晶片規格構造的型號的大批次的生產。數量越大相對成本就會越低，這也是為什麼主流晶片器件造價低的一個因素。

　　6、封裝

　　將製造完成晶圓固定，繫結引腳，按照需求去製作成各種不同的封裝形式，這就是同種晶片核心可以有不同的封裝形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。這裡主要是由使用者的應用習慣、應用環境、市場形式等外圍因素來決定的。

　　7、測試、包裝

　　經過上述工藝流程以後，晶片製作就已經全部完成了，這一步驟是將晶片進行測試、剔除不良品，以及包裝。

　　三、晶片功能測試

　　完成了上面的一步，晶片就已經制造完成，接下來就是晶片的驗證

　　通常需要將晶片貼到PCB上，逐步驗證每一個功能是否正常。