像微芯片这样已经很小的东西怎么能在如此微的尺度上容纳数百万甚至更小的晶体管？机器能够制造出如此小而实用的东西似乎是一项壮举。可能是我想太多了，或者理解不够，但是这怎么可能制造出这么小的晶体管，肉眼看不到，但可以发挥作用。什么机器可以做到这一点？尤其是在 60 年代。
微芯片上的微型晶体管是如何制造的？
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2022-02-02 23:54:04
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微芯片是使用非常广泛的工艺步骤制成的。每个步骤基本上有两个主要组成部分 - 屏蔽要操作的区域，然后对这些区域执行一些操作。掩蔽步骤可以用几种不同的技术来完成。最常见的称为光刻。在这个过程中，晶圆上涂有一层非常薄的光敏化学物质。然后，该层以非常复杂的图案曝光，该图案用短波长光从掩模上投射出来。使用的掩模组决定了芯片设计，它们是芯片设计过程的最终产物。可以投射到晶片上的光刻胶涂层上的特征尺寸由所用光的波长决定。一旦光刻胶被曝光，它就会被显影以暴露下面的表面。暴露的区域可以通过其他工艺进行操作——例如蚀刻、离子注入等。如果光刻没有足够的分辨率，那么还有另一种使用聚焦电子束来做同样事情的技术。优点是不需要掩膜，因为几何形状只是简单地编程到机器中，但是由于光束（或多个光束）必须追踪每个单独的特征，所以速度要慢得多。
晶体管本身由几层构成。现在大多数芯片都是 CMOS，所以我将简要介绍如何构建 MOSFET 晶体管。这种方法称为“自对准栅极”方法，因为栅极放置在源极和漏极之前，因此栅极中的任何未对准都将得到补偿。第一步是铺设放置晶体管的阱。井将硅转换为构建晶体管的正确类型（您需要在 P 型硅上构建 N 沟道 MOSFET，在 N 型硅上构建 P 沟道 MOSFET）。这是通过铺设一层光刻胶然后使用离子注入将离子强制进入暴露区域的晶片中来完成的。然后在晶片顶部生长栅氧化层。在硅片上，使用的氧化物一般是二氧化硅——玻璃。这是通过在高温下用氧气在烤箱中烘烤芯片来完成的。然后在氧化物的顶部镀上一层多晶硅或金属。该层将在蚀刻后形成栅极。接下来，放下并曝光光刻胶层。暴露的区域被蚀刻掉，留下晶体管栅极。接下来，使用另一轮光刻技术来掩蔽晶体管源极和漏极的区域。离子注入用于在暴露区域中产生源极和漏极。栅电极本身充当晶体管通道的掩模，确保源极和漏极完全掺杂到栅电极的边缘。然后烘烤晶片，使注入的离子在栅电极下方稍微起作用。在这之后，
我挖了几个不错的视频，它们实际上是教育视频而不是公关视频：
这是一个摄影过程，在某些方面类似于具有单独曝光和显影步骤的胶片相机。他们不必按实际尺寸打印特征；他们可以将它们打印成他们可以处理的尺寸，并使用镜头将图像聚焦到硅片上。
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