晶体管。
世界上第一台计算机用个是真空管,效果和晶体管一样,但是真空管的大小有两个拇指大,而现在实验室里最先进的蚀刻工艺所刻蚀的晶体管只有14纳米大小。
想要在在一个15mm*15mm的正方形硅片上制作出5亿个大小为40纳米大小的晶体管。如果要用机械的方法完成这一过程,世界上很难有这么精密的仪器,可以雕刻出纳米级的晶体管,就算有,要雕刻出5亿个,所需要的成本、时间也是难以估计的。
因此,工程师们只能借助光的力量。
这就是光刻机的由来。
光可以在硅片上蚀刻下痕迹,掩膜就可以控制硅片上哪些部分会被蚀刻。掩膜覆盖的地方,光照不到,硅片不会被蚀刻。
硅片被蚀刻后。再涂上氧化层和金属层,再蚀刻,反复多次,硅片就制造好了。
一般来说。制作硅片需要蚀刻十几次,每次用的工艺、掩膜都不一样。
几次蚀刻之间,蚀刻的位置可能会有偏差,如果偏差过大,出来的芯片就不能用了。偏差需要控制在几个纳米以内才能保证良品率,所以说制作硅片用的技术是人类目前发明的最精密的技术。
芯片可以靠掩膜蚀刻批