芯片对我们人类的生活已经到了至关重要的地步了，无论是智能手机、汽车、电脑等，都离不开它的加持。据悉，2020年全世界一共生产出了超过一万亿颗芯片，人均使用130颗芯片，不禁让人让叹为观止！

尽管人类正广泛使用着芯片，但是产量却远远跟不上需求，缺芯的消息此起彼伏。其实，制芯过程十分复杂，需要在晶圆片上不断累加图案，这些图案纵向连接，可达100多层，制造包含数百个步骤，从设计到量产可能需要四个月的时间。主要概括有六个关键步骤：沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。

沉积

沉积步骤从晶圆开始，晶圆是从99.99%的纯硅圆柱体上切下来的，并被打磨得极为光滑，再根据结构需求将导体、绝缘体或半导体材料薄膜沉积到晶圆上，以便能在上面印制第一层。这一重要步骤通常被称为 "沉积"。

光刻胶涂覆

晶圆随后会被涂覆光敏材料“光刻胶”。光刻胶也分为两种——“正性光刻胶”和“负性光刻胶”。正性和负性光刻胶的主要区别在于材料的化学结构和光刻胶对光的反应方式。其中，正性光刻胶在半导体制造中使用得最多，因其可以达到更高的分辨率，从而让它成为光刻阶段更好的选择。

光刻

光刻决定芯片上的晶体管可以做到多小。晶圆会被放入光刻机中，暴露在深紫外光下。光线会通过“掩模版”投射到晶圆上，光刻机的光学系统（DUV系统的透镜）将掩模版上设计好的电路图案缩小并聚焦到晶圆上的光刻胶。当光线照射到光刻胶上时，会产生化学变化，将掩模版上的图案印制到光刻胶涂层上。

刻蚀

在"刻蚀"过程中，晶圆被烘烤和显影，一些光刻胶被洗掉，从而显示出一个开放通道的3D图案。刻蚀也分为“干式”和“湿式”两种。干式刻蚀使用气体来确定晶圆上的暴露图案。湿式刻蚀通过化学方法来清洗晶圆。一个芯片有几十层，因此必须仔细控制刻蚀，以免损坏多层芯片结构的底层。

离子注入

一旦图案被刻蚀在晶圆上，晶圆会受到正离子或负离子的轰击，以调整部分图案的导电特性。将带电离子引导到硅晶体中，让电的流动可以被控制，从而创造出芯片基本构件的电子开关——晶体管，这就是 "离子化"，也被称为 "离子注入"。在该层被离子化后，剩余的用于保护不被刻蚀区域的光刻胶将被移除。

封装

为了把芯片从晶圆上取出来，要用金刚石锯将其切成单个芯片，称为“裸晶”，这些裸晶随后会被放置在“基板”上——这种基板使用金属箔将裸晶的输入和输出信号引导到系统的其他部分。然后会为它盖上具有“均热片”的盖子，均热片是一种小的扁平状金属保护容器，里面装有冷却液，确保芯片可以在运行中保持冷却。

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