芯片承载着人类最先进的科技。如今中国已成为芯片设计强国，但在芯片制造上却处处被卡，芯片制造究竟难在哪里？
时至今日，芯片已形成一套非常成熟专精的制造流程[1]，它并非简单地一步到位，而是分为存在一定时间间隔和空间次序的多个阶段[2]。大体来说，芯片制造分为晶圆加工制造、前道工艺（芯片加工）及后道工艺（封装测试）三大环节，我国主要集中切入晶圆加工制造、后道封装测试两个环节，前道工艺大部分高端设备和材料基本均处于空白状态，所以高端芯片往往需要进口。[3]
本文是“果壳硬科技”策划的“国产替代”系列第二十四篇文章，关注半导体制造全流程。在本文中，你将了解到：半导体制造全流程的技术细节，半导体制造全流程中涉及哪些设备和材料，半导体制造全流程中国内外的发展情况。
一、晶圆制造：先有晶圆后有芯
若想获得一颗芯片，要先将石英砂做成薄薄的晶圆片（或者说衬底），再进行后续加工，最后切割为芯片。
因此，晶圆加工制造是半导体产业最上游、最基础的行业，又分为硅的初步纯化、单晶硅的制造以及晶圆制造三个子产业。
集成电路的生产过程：从石英砂到芯片[4]
晶圆与威化饼干的英文都是wafer，这并非巧合， 打个比方来说，生产晶圆就像生产薄脆饼干，将面粉过筛，再与调料和水混合，经过搅拌成面团后，辊印成型成饼胚，再切割而成。晶圆制造也是同理，只不过，晶圆制造对原材料和工艺的要求极为严苛和复杂。
由于硅在地壳中占比达到25.8%，储量丰富且易于获取，因此硅基半导体是产量最大、应用最广的半导体材料。但并非所有硅都能做芯片，芯片制程工艺的尺度已达到纳米级，任何细微的杂质都会影响芯片正常工作，因此芯片制造中使用的硅是纯度达到99.9999999%~99.999999999%（9~11个9）的高纯多晶硅。
不同芯片需要不同类型晶圆，就像是生产不同口味薄脆饼干，根据不同指标，晶圆分为多种类型。
半导体硅晶圆分类[5]
根据工艺，晶圆可粗略地分为抛光片、外延片、SOI片三大类。无论做成什么样的晶圆，其原点都是抛光片，因为其它类型晶圆均是在抛光片基础上二次加工的产物，比如在抛光片基础上进行退火处理就变为退火片，可拥有非常繁杂的分支。
