芯片是怎么制造的？_光刻_晶体管

1. 手机中的芯片放大看犹如城市的街道星罗棋布，它由成千上万的晶体管和导线组成，一个芯片中有 900 亿个晶体管，相称于手机的大脑。
芯片的核心是硅晶圆，硅是一种半导体，能根据须要导电或隔绝电流，是制造芯片的空想材料。

2. 制造硅晶圆：首先将石英砂和碳在高温下熔化，得到纯度为 99.9%的硅；然后在熔化的硅中放入一个种子晶体，逐步拉起，硅原子会在其表面沉积，形成一个大的圆柱形单晶体；单晶体被切割成 0.75mm 厚的薄片，这些薄片会被抛光，直到表面光滑到险些看不出任何瑕疵。

3. 在芯片工厂中，硅晶圆从一个设备传到另一个设备需三个月韶光和约一千个步骤才能制造完成，且全体生产过程在无尘环境中进行。
芯片制作分两方面：制造晶体管和制造连接晶体管的金属线。

4. 制造晶体管步骤：首先在硅晶圆上沉积一层二氧化硅，然后覆盖对光敏感的光刻胶，稍烘烤帮助附着；接着送进光刻机，通过光掩模投射紫外光，光照射到的胶易脱落，没照射到的留下，光掩模电路图经透镜缩小在硅晶圆上产生同样电路图；再用显影剂冲洗掉削弱的光刻胶，留下电路图，烘烤固化剩余光刻胶，用化学物质溶解没光刻胶保护的部分；蚀刻完成后打消全部光刻胶，露出凹槽，通过离子注入器把硼或磷注入硅构造形成晶体管所需 P 区和 N 区。

5. 制造金属线步骤：添加一层铜覆盖硅晶圆并补充蚀刻区域；末了研磨和平整表面揭示铜和绝缘层图案，完成单层制作，一个芯片共 80 层，需重复 80 次。

6. 芯片制造完成后需严格测试确保功能正常，然后切割硅晶圆成小方块，合格芯片末了封装。
根据摩尔定律，晶体管数量每两年翻一番，该预测几十年后仍基本准确，未来芯片将更微型化、智能化，在各领域发挥更主要浸染。