如今随着芯片制程的不断提升，芯片中可以有100多亿个晶体管，如此之多的晶体管，究竟是如何安上去的呢？其实晶体管并非是安装上去的，芯片制造其实分为沙子-晶圆，晶圆-芯片这样的过程，而在芯片制造之前，IC涉及要负责设计好芯片，然后再交给晶圆代工厂。
提炼单晶硅锭
最廉价的硅来源非沙子莫属，因此半导体材料中采用的硅元素就是从沙子（SiO）中提取出来的。
通常，生产单晶硅锭的公司会将沙子从的硅元素提取出后来经过高温整形、多次提纯等手段得到电子级硅（EGS），纯度为99.9999%。
然后将纯硅在1400C的锅中融化，把包含所需晶体取向的小晶种插入熔融的硅中，再缓慢地（1毫米/分钟）拔出，这样硅晶体就被制造成了圆柱形的单晶硅锭，单个单晶硅锭的重量约为100公斤。
晶圆加工
主要包含两个步骤：第一步是将单晶硅锭横向锯成圆盘，再进行抛光和晶体定向，得到如镜面般平整的晶圆；第二步是对晶圆进行热氧化，这个时候纯硅会经过充氧的高温炉，从而在表面形成一层很薄的二氧化硅，作为晶体管的进时栅极氧化物层。
光刻
所谓的光刻工艺包括掩膜和光蚀刻两个部分。首先是将具有抗光蚀能力的光刻胶涂敷到晶圆上，在硅基表层形成电路图案。
然后利用光对准器将晶圆对准掩膜，晶圆将透过掩膜镂空部分暴露在紫外线下，此时暴露部分的光刻胶变成可溶状态，从而将掩膜版上的电路结构临时复制到硅基上。
刻蚀
按光刻机刻出的电路结构，在硅片上进行微观雕刻，刻出沟槽或接触孔。
具体来说，刻蚀是利用显影后的光刻胶图形作为掩模，再借助化学液体或等离子体在衬底上腐蚀掉一定深度的薄膜物质，随后得到与光刻胶图形相同的集成电路图形。
离子注入
离子注入是芯片制造工艺中的一种重要的掺杂技术，也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。
通常是在真空、低温的环境下，将磷化氢或三氯化硼杂质离子加速，获得有一定动能的杂质离子，然后将离子束摄到敷有光刻胶掩膜的晶圆上。
有光刻胶掩盖的部分，离子束无法穿透光刻胶而被阻挡开来；没有掩盖的部分，离子束会被注入到衬底上，实现掺杂，而掺杂深度取决于离子束的能量。
离子注入完成后，必须进行光刻胶的彻底清除工作，才能进入下一环节。
金属化
金属化指的是采用沉积等方式将金属薄膜沉积到晶圆上，再通过金属薄膜光刻，形成表面金属连线，将各个元器件连接到一起的工艺。
因此第一步就是要刻蚀出接触孔。第二步是制备金属薄膜，主要导电金属材料可能是铝合金或金，手段通常包括蒸发、溅射、金属CVD以及电镀等，目前金属CVD因具有很强的台阶覆盖能力。
第三步是采用光刻和刻蚀工艺或剥离技术去除布线以外的部分，形成相互连接的金属导线。第四步是进行合金化的热处理，从而保证芯片和金属之间有较好的导电性。
最后是平坦化，减少因晶圆表面的不平整度带来的光传播的精确度受损，从而影响其准确地进行图形制作的一种工艺。这种工艺不仅会被用到表层，当金属层增加的时候也会被用到中间层中。
晶圆测试
当载有集成电路的晶圆加工出来之后，需要对其进行测试，主要目的是减少封装的成本，提早筛选出有问题的集成电路模块（芯片原型）。
具体操作是采用探针测试平台，在无尘室中根据事先定义好的测试点对芯片原型进行交直流、光照等电气性能测试。
该测试通过治具可以对测试平台上的晶圆进行一次性测试，而无需对芯片逐一进行，因此测试效率较高。
切割与封装
每个晶圆都包含数百至上万个芯片，通过金刚石锯将晶圆切割成单片，经过减薄工序，然后针对每一个单片（芯片）进行电气测试。
如果测试结果有问题，这颗芯片就会被丢弃；如果测试结果合格，该芯片就会被送去封装。在封装前，将会使用显微镜对芯片进行复检，只有通过复检的芯片才会被真正封装起来。
封装测试
对于芯片来说，出厂前测试主要包含三个方面，前两项分别是晶圆测试和芯片测试。最后一项测试是封装测试，也就是芯片出厂前测试。据统计，这三项测试将会占据整个芯片生产成本的比例高达1/4至1/2。
此时的待测芯片已经包裹了一层封装，没有那么脆弱了，因此对于测试环境要求也没有那么严苛，不需要无尘室测试了。
但是对于封装测试而言，由于封装本身的阻挡，测试探针无法触及芯片内部，测试范围受到限制的同时，也增加了测试的复杂度。
据悉，一般的芯片封装测试包括各种环境下的消耗功率、发热量、运行速度、耐压度等多项电气特性测试，在测试过程中往往需要大量的编程、烧录验证工序。
有的时候根据客户的要求，也会做一些针对性测试，看是否满足客户的需求。当测试结果一切正常，该芯片就会被打上规格、型号及出厂日期等丝印，等待打包出厂了。
