微芯片上的显微晶体管是如何制成的？

像微芯片这样的东西已经很小了，因为它能够以这种微尺度容纳数百万个甚至更小的晶体管，这又是怎么回事？对于机器来说，能够做得如此小巧并且功能强大似乎是一项壮举。也许我对此考虑过度，或者缺乏理解，但是如何才能制造出一个如此小的晶体管，用肉眼无法看到却起作用。什么机器可以做到这一点？特别是在60年代。

微芯片是通过各种各样的处理步骤制成的。每个步骤基本上都有两个主要组件-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。最常见的是光刻。在此过程中，晶片上涂有一层非常薄的光敏化学品。然后，该层以非常复杂的图案曝光，该图案是从短波长的光罩上投射出来的。使用的一组掩模决定了芯片设计，它们是芯片设计过程的最终产品。可以投射到晶片上光致抗蚀剂涂层上的特征尺寸取决于所用光的波长。一旦光致抗蚀剂被曝光，就将其显影以暴露下面的表面。可以通过其他工艺（例如蚀刻，离子注入等）对暴露区域进行操作。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完成相同操作的技术。优点是，由于只需将几何图形简单编程到机器中，就不需要掩模，但是由于光束（或多束光束）必须描绘出每个单独的特征，因此它的速度要慢得多。

晶体管本身由多层构成。如今，大多数芯片都是CMOS，因此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，因为该栅极位于源极和漏极之前，因此可以补偿栅极中的任何未对准情况。第一步是放下放置晶体管的阱。阱将硅转换为用于构建晶体管的正确类型（您需要在P型硅上构建N沟道MOSFET，而在N型硅上构建P沟道MOSFET）。这是通过沉积一层光致抗蚀剂，然后使用离子注入将离子压入曝光区域的晶圆中来完成的。然后，在晶片顶部上生长栅极氧化物。在硅芯片上，使用的氧化物通常是二氧化硅-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，将一层多晶硅或金属镀在该氧化物的顶部上。该层将在蚀刻后形成栅​​极。接下来，放下光刻胶层并曝光。蚀刻掉暴露的区域，留下晶体管栅极。接下来，使用另一轮光刻来掩盖晶体管源极和漏极的区域。离子注入用于在暴露区域中创建源电极和漏电极。栅电极本身充当晶体管通道的掩模，确保源极和漏极精确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略微起作用。在这之后，

我挖了一些不错的视频，它们实际上是教育视频而不是PR视频：

http://www.youtube.com/watch?v=35jWSQXku74

http://www.youtube.com/watch?v=z47Gv2cdFtA

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卷相机。他们不必打印实际尺寸的特征。他们可以按照可以处理的尺寸打印它们，并使用透镜将图像聚焦到硅片上。