一顆晶片是怎麼做出來的?從普通的沙子到指尖的處理器,需要經歷數百道工序。以下簡化為五大步驟 [citation:5]:
1. 晶圓製造
將二氧化矽(沙子)提純為電子級多晶矽,再透過柴可拉斯基法拉出單晶矽棒,切割成薄片,拋光後形成晶圓(Wafer)。12吋晶圓是當前主流,一片可切割出數百顆晶片 [citation:5]。
2. 薄膜沉積
在晶圓表面沉積各種材料薄膜,包括導體(如銅、鋁)、半導體(如多晶矽)、絕緣體(如二氧化矽)。常用方法有化學氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)。
3. 微影
在晶圓上塗佈光阻,用光罩曝光,將電路圖案轉印到晶圓上。這是決定晶片精度的關鍵步驟 [citation:1]。
4. 蝕刻
用化學或物理方法去除未被光阻覆蓋的材料,形成溝槽、接點等立體結構。乾式蝕刻用等離子體,濕式蝕刻用化學溶液。
5. 離子植入與退火
將雜質離子打入矽晶格,改變半導體的導電特性(摻雜),再經高溫退火活化雜質。
以上步驟重複數十次,一層一層堆疊出複雜的電路,最後切割、封裝,才成為我們看到的晶片 [citation:5]。