一堆沙子是如何制造出来芯片的

沙子是如何变成芯片的？这是一堆沙子，将沙子倒入石英干锅中进行高温融化，然后得到液态硅，接着在液态硅中放入紫金，液态硅就会缓慢的在紫金周围结晶，当不断上拉时，液态硅会继续不断结晶，从而拉出一根笔直的规定，规定纯度极高，达到11的9，然后根据需要将规定切割成0.5~1.5mm的硅晶圆。由于切割的硅晶圆表面并不平整，所以还需要对晶圆进行抛光，完成后一块合格的硅晶元就形成了。接下来就能进行芯片制造了。首先需要进行氧化，在晶圆表面覆盖一层二氧化硅，接着通过沉积在二氧化硅上再铺上一层氮化硅，最后使用旋转涂层技术将光刻胶均匀涂附到氮化硅上面。接下来要做的就是光刻过程，这也是芯片制造最困难的一步，因为需要用到光刻机，光刻机制造难度极大。但是光刻的原理却很。简单使用极紫外光照射到刻有电路图的眼膜板上，眼膜板上的电路图是这样的，然后紫外光通过光学镜片聚焦到底部的晶圆上，从而将眼膜板上的电路图雕刻到晶圆的光刻胶上。此外，光是来回移动进行雕刻的，一块晶圆可以雕刻几百块相同的电路图。我们放大晶圆，可以看到暴露在紫外线下的光刻胶被固化了，也就是浅蓝色的方块，而灰色的地方没有被紫外光照射，那这些地方的光刻胶就需要被处理掉。怎么处理呢？这就要用到显影，将显影容器覆盖到晶圆表面。当我们放大晶圆，可以看到没有被紫外光照射的灰色区域光刻胶已经被显影溶剂去除，露出了光刻胶下面绿色的淡化硅层，接着绿色的淡化硅层也被腐蚀掉，露出最下层的硅晶元，然后通过清洗将浅蓝色的光刻胶层去除，接下来要做的就是蚀刻。那如何进行蚀刻呢？回答这个问题前，如果你对这种知识动画感兴趣，可以下载左下角的精选APP进行学习，里面的合集、广场都是海量的优质视频，感兴趣的可以下载一下。言归正传，10g前需要将暴露在外面的硅晶元再涂上一层绝缘的二氧化硅层，然后将金圆放入十刻机进行十刻，通过蚀刻后，二氧化硅层和氮化硅层都被蚀刻掉了，留下了我们需要的区域，接着就需要在这些正方形方格内进行离子注入。为了保护不需要掺杂的黄色区域，这时需要在晶圆表面再涂上一层光刻胶。同样的，使用光刻和显影技术将我们需要的区域暴露出来，不需要掺杂的区域则覆盖上光刻胶，完成后就能进行离子注入了。离子注入主要就是掺杂，比如常见的PN节，0离子注入到硅表面会形成N型半导体，而硼离子注入到硅表面则形成P型半导体，然后将它们组合在一起就是PN节了。离子注入完成后，接下来就能将光刻胶去除了。观察掺杂区域可以看到这些区域的导电性被改变了。经过这几个步骤后，一个简单的晶体管就雕刻出来了。这还没完，接下来还需要进行电镀，以增加芯片的电性能。我们以其中一个晶体管为例，通过电镀工艺将铜离子沉淀到晶体管上，从而在晶体管表面涂覆一层金属铜膜，接着将多余的铜抛光掉，形成极其平整的晶圆表面。到这里，我们已经制造出了所有的晶体管，现在要做的就是将这些晶体管互相连通起来。这需要进行金属化处理，通过电子束蒸发或者建设沉积等工艺，在晶体管上形成金属线路，这些金属线路纵横交错，四通八达，最终形成了一张极其复杂的电子交通信息网，一块指甲盖大小的芯片上能有超过上百亿的晶体管。然后将制造好的晶圆进行切割，并进。进行封装，封装时需要将芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引角上，最后盖上保护外壳，到这里，一块完整的芯片就制造完成了。需要注意的是，整个芯片制造过程极其复杂，制造工艺都是在纳米级别进行操作，并且整个制造工艺超过数百个。本视频大大简化了整个过程。

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