提起“芯片制造工艺”，大家首先想到的就是光刻机。的确，光刻机成了限制中国芯片发展的巨大绊脚石，“光刻机”是芯片制造中的关键设备，并且随着芯片技术演进，晶体管特征尺寸越来越小，需要用到的光刻机就越尖端。因为光刻机技术的差距，以及光刻机故事的不断被渲染， “光刻技术”仿佛成为了半导体技术的唯一重要技术。

其实在芯片制造工艺中，除了光刻工艺外，还有其他多个重要工艺步骤，这些步骤同样不可或缺。这些关键步骤与光刻一起，才能共同实现芯片的“点沙成金”。这些关键步骤主要包括：

一、 晶圆制备：梦开始的地方

二、 氧化工艺：制作铠甲

三、 光刻刻蚀：精细化绘制蓝图

四、 掺杂工艺：灵魂注入

五、 薄膜工艺：打通任督二脉

过去五年，中国半导体产业迈入前所未有的高速发展期，随着国产芯片逐渐登上主舞台，数以千计的芯片公司遍地开花。国内晶圆代工厂商也纷纷将12英寸晶圆厂列为投资重点，预计中国大陆未来5年（2022年-2026年）还将新增25座12英寸晶圆厂。

不同英寸晶圆厂对于智能化要求不一，4英寸线到6英寸线以人工为主，8英寸以半自动厂为主，12英寸基本都是全自动。12英寸产线前道晶圆制造，其困难程度可以用“半导体工业软件的珠峰”来形容。因此，我国的晶圆制造有突破但也依然有发展空间。

在半导体晶圆加工过程中，会使用各种反应性很强的化学物质，如果化学物质接触到不应接触的部分，就会影响到半导体制造的顺利进行。而且，半导体内还有一些物质，一旦相互接触就会产生短路。氧化工艺就是在硅晶圆上生成一层保护膜，其目的就是通过生成隔离膜防止短路的发生。其中，最常用的方法是热氧化法，即在800~1200°C的高温下形成一层薄而均匀的硅氧化膜。

正因为有了光刻刻蚀，我们才能在微小的芯片上实现功能。光刻的基本原理是利用光致抗蚀剂（或称光刻胶）感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模板上的图形刻制到被加工表面上。光刻的步骤非常复杂，这也是该工艺的难以突破的原因。

半导体的常用掺杂技术主要有两种，即高温（热）扩散和离子注入。

掺入的杂质主要有两类：第一类是提供载流子的受主杂质或施主杂质（如Si中的B、P、As）；第二类是产生复合中心的重金属杂质（如Si中的Au）。简单解释一下就是掺杂工艺可以提高半导体的导电性。

半导体工艺中使用的薄膜通常以气相沉积的方法来成膜。当然，还有采用液相方法进行涂布和电镀的。气相成膜的特点如下:

1、利用化学反应，可以精确控制薄膜厚度和质量；

2、干燥气氛，容易控制反应；

3、容易维持洁净环境（材料、气氛）；

4、可以均匀地大面积成膜；

5、在某些情况下，可批量处理大量的晶圆；

此步骤后还有一些列沉积、测试、抛光等步骤。现代芯片的结构可多达100层，每一层又有繁琐的制造工艺，需要以纳米级的精度相互叠加，这精度又称为“套刻精度”。因此，将造芯片称为建造“迷你摩天大楼”非常贴切。

芯片的制造工艺是芯片产业中最重要的一个环节。它需要大量的资金和人才。经过几十年的研发，芯片生产工艺已经从十几微米的沟道长度即制程达到了几纳米，也就是几个SiO2分子的大小，芯片上的电子器件的数目达到了十几亿个。这是人类创造的又一个科技奇迹。