『胖福的小木屋』它们是如何安上去的？，芯片中有100多亿晶体管( 二 )
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而其中 ， 还涉及到的材料就是光刻胶 ， 我们要知道电路设计图首先通过激光写在光掩模板上 ， 然后光源通过掩模板照射到附有光刻胶的硅片表面 ， 引起曝光区域的光刻胶发生化学效应 ， 再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域 ， 使掩模板上的电路图转移到光刻胶上 ， 最后利用刻蚀技术将图形转移到硅片上 。
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而光刻根据所采用正胶与负胶之分 ， 划分为正性光刻和负性光刻两种基本工艺 。 在正性光刻中 ， 正胶的曝光部分结构被破坏 ， 被溶剂洗掉 ， 使得光刻胶上的图形与掩模版上图形相同 。 相反地 ， 在负性光刻中 ， 负胶的曝光部分会因硬化变得不可溶解 ， 掩模部分则会被溶剂洗掉 ， 使得光刻胶上的图形与掩模版上图形相反 。
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我们可以简单地从微观上讲解这个步骤 。
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在涂满光刻胶的晶圆（或者叫硅片）上盖上事先做好的光刻板 ， 然后用紫外线隔着光刻板对晶圆进行一定时间的照射 。 原理就是利用紫外线使部分光刻胶变质 ， 易于腐蚀 。
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溶解光刻胶：光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉 ， 清除后留下的图案和掩模上的一致 。
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“刻蚀”是光刻后 ， 用腐蚀液将变质的那部分光刻胶腐蚀掉（正胶） ， 晶圆表面就显出半导体器件及其连接的图形 。 然后用另一种腐蚀液对晶圆腐蚀 ， 形成半导体器件及其电路 。
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清除光刻胶：蚀刻完成后 ， 光刻胶的使命宣告完成 ， 全部清除后就可以看到设计好的电路图案 。
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而100多亿个晶体管就是通过这样的方式雕刻出来的 ， 晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能 ， 包括放大 ， 开关 ， 稳压 ， 信号调制和振荡器 。
晶体管越多就可以增加处理器的运算效率；再者 ， 减少体积也可以降低耗电量；最后 ， 芯片体积缩小后 ， 更容易塞入行动装置中 ， 满足未来轻薄化的需求 。
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芯片晶体管横截面
到了3nm之后 ， 目前的晶体管已经不再适用 ， 目前 ， 半导体行业正在研发nanosheetFET（GAAFET）和nanowireFET（MBCFET） ， 它们被认为是当今finFET的前进之路 。
三星押注的是GAA环绕栅极晶体管技术 ， 台积电目前还没有公布其具体工艺细节 。 三星在2019年抢先公布了GAA环绕栅极晶体管 ， 根据三星官方的说法 ， 基于全新的GAA晶体管结构 ， 三星通过使用纳米片设备制造出MBCFET(Multi-Bridge-ChannelFET ， 多桥-通道场效应管) ， 该技术可以显著增强晶体管性能 ， 取代FinFET晶体管技术 。
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此外 ， MBCFET技术还能兼容现有的FinFET制造工艺的技术及设备 ， 从而加速工艺开发及生产 。
文章部分数据来源：
【『胖福的小木屋』它们是如何安上去的？，芯片中有100多亿晶体管】《从沙子到芯片：且看处理器是怎样炼成的》
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