沙礫是如何逆襲成為芯片的

芯片雖小，

但對人類世界的影響卻是巨大的。

芯片已成為我們工作、旅行、健身和娛樂中不可或缺的核心技術(shù)。

而它的出身居然是不起眼的沙礫...

平凡的沙礫，是如何逆襲成為芯片的呢？

“逆天改命”闖三關(guān)

“逆襲上位”

第一步——純化

在高溫的作用下轉(zhuǎn)換成純度約99.9%的硅。

第二步——拉晶

硅經(jīng)過熔化從中拉出圓柱狀的硅晶柱，

也就是我們常說的“硅錠”。

第三步——切割

將硅晶柱切割成薄硅片，

拋光后便形成晶圓。

關(guān)鍵工藝不可少

沙礫變成晶圓后，

距離成為芯片還有“億”點點距離，

還需要經(jīng)過幾個關(guān)鍵工藝錘煉。

制造芯片的第一步，通常是將導(dǎo)體、絕緣體或半導(dǎo)體材料薄膜沉積到晶圓上。隨后，在晶圓上涂覆光敏材料“光刻膠”或“光阻”。晶圓放入***后，光線將電路圖案成像在晶圓上，制作出需要的圖案。因此，電路圖的精細(xì)度越高，芯片的集成度越高，難度也就越大。

值得注意的是，光刻期間產(chǎn)生的物理、化學(xué)效應(yīng)可能造成圖案形變。ASML可將現(xiàn)有光刻數(shù)據(jù)及圓晶測試數(shù)據(jù)整合，制作算法模型，精確調(diào)整圖案確保最終光刻圖案的準(zhǔn)確。

顯影完成后，進(jìn)入刻蝕環(huán)節(jié)，使用氣體等材料去除多余的空白部分，形成3D電路圖案。為了避免誤差，在芯片生產(chǎn)過程中，還可通過對晶圓的計量和檢驗，并反饋至光刻系統(tǒng)，來進(jìn)一步優(yōu)化、調(diào)整設(shè)備。在去除剩余的光刻膠之前，可以用正離子或負(fù)離子轟擊晶圓，對部分圖案的半導(dǎo)體特性進(jìn)行調(diào)整。

從薄膜沉積到去除光刻膠，整個流程為晶圓片覆蓋上一層圖案。而要在晶圓片上形成集成電路，完成芯片制作，這一流程需要不斷重復(fù)可多達(dá)100次。最后，切割晶圓獲得單個芯片，封裝在保護(hù)殼中。經(jīng)過層層闖關(guān)和歷煉，沙礫終于華麗轉(zhuǎn)身，逆襲成為構(gòu)成人類豐富多彩世界的、舉足輕重的成品芯片了！

“小”無止境

如今，一個指甲蓋大小的芯片，包含的晶體管已達(dá)到數(shù)十億個。***所能實現(xiàn)的圖像微縮的尺寸越小，芯片制造商能在芯片上安裝的晶體管就越多，功能也就越強(qiáng)大。

因此，數(shù)十年來，ASML堅持創(chuàng)新，始終挑戰(zhàn)極限，為了每1納米的微縮而努力。

編輯：何安