各位考生了解国产芯片里的化工工程师小知识吗?不知道的话没关系，帮考网给大家带来的这篇文章将会告诉你答案，赶紧来看看吧!

芯片的加工工艺本质上就是一个化工过程，而Fab也可以看作是一座大型的精密化工厂，它将原料硅经由多种物理和化学过程加工为集成电路产品，制造过程中还需要用到各种高纯的气体和液体。加工工艺十分复杂，且对化学工程概念的掌握要求度也极高，比如生产晶棒需要了解流体力学、传热、传质以及结晶，沉积过程涉及到动力学知识等等。这些知识点在化工工程师的考试中也会相应的涉及。

芯片的制造是从沙子开始的，在电弧炉中用碳还原石英砂制得纯度为98~99%的粗硅(SiO2+2C→Si+2CO)。粗硅还需经过提纯和精炼生产，对纯度要求极高，纯度需使用为99.999999999%的多晶硅，一般有改良西门子法(SiHCl3+H2→Si+3HCl)和硅烷法(SiH4→Si+2H2)，多晶硅通过拉制得到单晶硅棒，切割后便可得到晶圆基片。

其实芯片的生产是一个做减法的工艺过程，即先将材料沉积在硅晶片表面，然后再有选择性地刻蚀掉不需要的部分，保留之前设计好的图案，便可得到所需的电路。晶圆基片经高纯试剂清洗后，首先需要在基片表面形成一层SiO2薄膜，薄膜制备可以通过氧化、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等方法进行。最传统的制膜工艺是热氧化法，即把晶片放入高温炉中加热，氧气在硅表面起化学作用，形成均匀薄膜层(Si+O2→SiO2)。化学气相沉积(CVD)是利用气态的先驱反应物，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中某些成分分解，而在基体上形成固态薄膜的技术。比如硅烷在含氧气氛中在衬底表面热分解，并与氧气反应便可生成SiO2薄膜(SiH4+2O2→SiO2+2H2O)。

芯片制造过程中，集成电路的形成主要依靠的是光刻蚀(其实就是光刻和刻蚀)。光刻是在硅片表面通过旋转离心均匀地在表面涂敷上一层光刻胶，通过光学掩模版和曝光显影技术将设计好的电路图案投影到光刻胶上。然后以复制到光刻胶上的集成电路图形为掩膜，利用刻蚀技术对下层材料进行化学腐蚀。衬底薄膜表面被光刻胶覆盖的部分不会被刻蚀，而未被覆盖的部分可精确可控地除去衬底表面一定深度的薄膜物质，最终得到设计好的电路图案。

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