晶片中的幾十上百億電晶體,是怎麼塞進去,並用電路連接起來的?

2020-12-24 只說數碼科技

眾所周知,晶片是由電晶體構成的,像華為麒麟990 5G是全球第一款電晶體超過百億的晶片,有103億顆,蘋果的A13都只有85億顆。

像華為麒麟1020、蘋果A14這些採用5nm工藝的晶片,電晶體更多,都是超過100億的。這不禁讓人有些奇怪,晶片中的這些電晶體是怎麼塞到晶片裡面去的,又是怎麼用電路連接起來的?

在最早期,晶片被發明的時候,「電晶體」是製造出來,並一個一個用電路手動連接起來,那時候「電晶體」不是現在的電晶體,其實是一個一個的元件,用電線連接起來。

但現在這種工藝中,手工製造幾十上百的電晶體再放到矽基上,再用電線連接起來,比登天還難了,所以採用的是全套高科技產品了。

一、電晶體是怎麼塞去的?

我們知道現在的晶片製造是光刻,用光刻機把電路圖投射到塗了光刻膠的矽晶圓上,而投射後矽上,就形成了電路圖。再通過刻蝕機把沒有被光刻膠保護的部分腐蝕掉,就在矽晶圓上形成了坑坑窪窪。

接下來就是等離子注入,將等離子注入這些坑坑窪窪,再穩定下來就形成了電晶體,這就是電晶體形成的過程。

二、電晶體是怎麼連接起來的?

在等離子注入之後,並穩定下來形成電晶體之後,還會有一道工序,就是鍍銅,在矽基表面塗上一層銅。而在鍍銅之後,再通過光刻、刻蝕等動作,將鍍上去的這一層銅切割成一條一條的線,這些線是按照晶片設計電路圖有規則的把電晶體連接起來的。

而晶片的電路圖可能有幾十層,所以這樣的過程也會重複幾十次,但原理就是這樣的,光刻-刻蝕-等離子注入-鍍銅 。

所以現在的晶片製造,是真正的高科技,甚至是考究一國高科技水平的產品,畢竟幾十上百億的電晶體要連接起來,想起來都是一件浩大的工程。

目前國內雖然在製造領域稍落後國際水平,但相信接下來一定會迎頭趕上的,你覺得呢?

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