全面解读集成电路产业链及相关技术

　　集成电路产业化过程

　　IC产业化初期主要用于航天和军事，美国阿波罗11号登月成功和两次海湾战争是IC应用于航天和军事最成功的案例，1980年IBM研制出第一代商用化PC，IC在民用电子领域的发展逐渐加速，其发展过程主要经历了三次重要的变革，每次变革主要是因为单一公司的资本支出或技术无法支撑IC产业进一步发展，在此过程中，行业内公司的经营模式变得多样化，新的厂商的进入也导致整个行业发生结构性变化。

　　集成电路产业垂直分工历程

　　第一次变革——电脑元件的标准化。1960年至1970年，系统厂商包办了所有的设计和制造，随着电脑的功能要求越来越多，整个设计过程耗时较长，使得部分系统厂商产品推出时便已落伍，因此，有许多厂商开始将使用的硬件标准化，1970年左右，微处理器、存储器和其他小型IC元件逐渐标准化，也由此开始区分系统公司与专业集成电路制造公司。

　　第二次变革——ASIC(特殊应用集成电路)技术的诞生。虽然有部分集成电路标准化，但在整个电脑系统中仍有不少独立IC，过多的IC使得运行效率不如预期，ASIC技术应运而生，同时系统工程师可以直接利用逻辑门元件资料库设计IC，不必了解晶体管线路设计的细节部分，设计观念上的改变使得专职设计的Fabless公司出现，专业晶圆代工厂Foundry的出现填补了Fabless公司需要的产能。

　　第三次变革——IP(集成电路设计知识产权模块)的兴起。由于半导体制程的持续收缩，使得单一晶片上的集成度提高，如此一来，只是用ASIC技术，很难适时推出产品，此时IP概念兴起，IP即将具有某种特定功能的电路固定化，当IC设计需要用到这项功能时，可以直接使用这部分电路，随之而来的是专业的IP与设计服务公司的出现。

　　IC多采用单片单晶硅作为半导体基质，并在该基质上构建各种复杂电路。单晶硅材料可由常见的富含二氧化硅的砂石经过提炼获得，同时，硅元素仅次于氧元素，是地壳中第二丰富的元素，构成地壳总质量的 26.4%。由价格低廉的沙子到性能卓越的芯片，集成电路“点石成金”的制作流程可分为设计、 制造、 封测(封装和测试) 三个步骤。

　　集成电路芯片生产流程

　　经过提纯得到的多晶硅经过高温熔融，通过拉晶工艺制成纯度高达 99.9999999%以上的高纯单晶硅晶柱。切割晶柱并通过抛光、研磨等工艺，得到薄而光滑的晶圆，后进行检测。 按照设计好的电路，对晶圆进行显影、 掺杂、 蚀刻等复杂的加工处理，分小格，将集成电路“印”在晶圆上。经过晶圆测试后，从晶圆上切割出质量合格的晶块，后进行封装。封装测试通过后，得到可以使用的集成电路芯片。

　　整个 IC 生产技术的提高体现在这三个领域各自的进化，设计端由早期工程师手工设计进化至如今引入了 EDA( 电子设计自动化)技术;制造端体现在晶圆尺寸的增加和集成度的提高;封测端则由芯片层级拓展至系统层级。 下部分也将按该制作流程，介绍每部分技术和市场情况。