开学第一课：一粒沙在半导体圈的成名之旅

经过一个炎热的夏天，正值开学季，各位学子也开始步入梦想的学校开始学习新知识，云绎微课堂将带领大家一起见证一粒沙的成名之旅。

沙子的一生就像是一本生命的史诗，每一粒沙都是一段独特的故事，有的融入到城市钢铁森林中成为温暖的港湾，有的被行人踩在脚下至死不屈羁绊别人到达诗和远方，有的心胸宽广拥大海入怀与金石为伍淘尽自己留下真金。科学家们也在沙子身上注入了无限智慧，让其华丽变身，变成了一颗芯片，为我们的日常生活提供了方便。下面简单介绍下毫不起眼的沙粒是怎么一步步地完成了逆袭之路。

1.晶圆加工

硅是一种良好的半导体材料，最常见的来源就是沙子。先对沙子进行熔炼、提纯，以获得单晶硅锭，这个硅锭的纯度高达99.999999999%，毫不夸张地说一百万个硅原子里边最多只有一个杂质原子。通过提拉，可以得到的硅锭多呈圆柱形，这也就为什么我们看到的晶圆都是呈圆形的原因，同时硅锭直径已来到了300mm大小，今后还会更大。

硅锭通过特殊切割，将得到薄如蝉翼的硅片，也就是常说的原始晶圆，为了方便区分会在原始晶圆上面设置一个凹痕缺口标记，在以后的加工步骤中设置加工方向。切割后的硅片表面凹凸不平，还需要进行研磨、抛光，极致的抛光可以达到一个城市面积大小的表面上放置一个乒乓球大小的物体都能立刻被看出来。

2.光刻

在晶圆表面均匀涂抹上一层光刻胶，这是一种对紫外光及其敏感的材料，紫外光照射下胶体变得可溶解，这样可以通过控制光线照射来完成电路的印刷。当我们用紫外光穿过包含电路图案的掩膜时就可以将电路印制到下方的晶圆表面上。待曝光完后涂上显影剂去除没有被覆盖区域的光刻胶，这样就能让印刷好的图案显现出来。

3.刻蚀和薄膜沉积

完成光刻后，使用特定的化学溶液、气体去除选定的多余部分，只剩下需要的电路图案。为了创建芯片内部微型组件，需要在晶圆表面一层一层的沉积所需的分子或者原子单元，直到在晶圆表面搭建出一个复杂三维结构的微型电路，里边有的薄膜导电有的薄膜绝缘，这样就形成了不同电子元件和连接结构。

4.测试

做好互连电路后的晶圆怎么知道其好坏呢？这个时候就会用到我们云绎生产的晶圆探针台，探针台可以针对不同大小的晶圆，无论全掩膜（Full Mask）晶圆还是MPW晶圆都能生成对应的Map图，测试后根据测试结果做好标记，方便划片后筛选掉不良晶粒，以降低封装成本。

5.封装

切割好的晶粒（Die）比较脆弱，也有可能在切割中造成损伤，这个时候又要进行一波晶粒级测试分选，云绎首创的单片探针台专门为此而生，体积小、筛选准确、测试效率高，获得行业一致好评。

单芯片测试分选完后，便要把这一颗颗脆弱的芯片进行封装，将衬底、晶粒、散热片整合在一起，保护芯片不受外界环境的影响，同时提供对外设备的连接结构。封装好的成品还需要进行最终测试分选，我们也对应地开发出了元器件级别的常温和高低温测试分选机，可以帮助完成芯片的最终测试分选。

完成了这些，芯片就可以被用在各种地方，比如说计算机、手机、汽车、航空航天等广大领域。至此一粒微不足道的沙粒就完成了一次华丽的转身，事实上沙粒变身过程比这还要复杂的多，对技术、人员、环境、材料都有较高要求，相信未来还将会有更好更先进的芯片和设备问世，我们也将继续研发更先进更高效的半导体测试分选设备，助力智能制造落地。

人生的长河中，各位学子就如同这粒沙，历经各种锤炼，最终必将抵达人生的巅峰，成都云绎祝愿各位学子在新学期披荆斩棘、勇攀高峰。

注：部分图文素材来源于网络