マイクロチップ上の微細トランジスタはどのように作られますか？

このようなマイクロスケールで数百万のさらに小さなトランジスタを収容できるため、すでに小さいマイクロチップのようなものはどうですか？マシンが非常に小さく機能的なものを作ることができるのは、機械にとってはこのような偉業のようです。たぶん私はこれを過剰に考えているか、理解に欠けていますが、肉眼では見えないが機能する非常に小さなトランジスタをどのように作成できるのでしょうか。どのマシンがこれを行うことができますか？特に60年代。

マイクロチップは、非常に幅広いプロセスステップを使用して作られています。各ステップには、基本的に2つの主要なコンポーネントがあります-操作する領域をマスクしてから、それらの領域で何らかの操作を実行します。マスキング手順は、いくつかの異なる手法で実行できます。最も一般的なものはフォトリソグラフィと呼ばれます。このプロセスでは、ウェーハは感光性化学物質の非常に薄い層でコーティングされます。次に、この層は、短波長の光でマスクから投影される非常に複雑なパターンで露光されます。使用されるマスクのセットがチップ設計を決定します。これらはチップ設計プロセスの最終製品です。ウェーハ上のフォトレジストコーティングに投影できるフィーチャサイズは、使用する光の波長によって決まります。フォトレジストが露光されると、それが現像されて下にある表面が露光されます。露出領域は、エッチング、イオン注入など、他のプロセスで操作できます。フォトリソグラフィーの解像度が十分でない場合、集束電子ビームを使用して同じことを行う別の手法があります。利点は、ジオメトリがマシンにプログラムされるだけなのでマスクは不要ですが、ビーム（または複数のビーム）が個々のフィーチャをトレースする必要があるため、はるかに遅くなります。

トランジスタ自体は、いくつかの層から構成されています。最近のほとんどのチップはCMOSですので、MOSFETトランジスタの作り方を簡単に説明します。この方法は、ゲートがソースとドレインの前に配置されるため、「自己整合ゲート」方法と呼ばれ、ゲートの不整合が補償されます。最初のステップは、トランジスタが配置されるウェルを配置することです。ウェルは、トランジスタを構築するためにシリコンを正しいタイプに変換します（P型シリコン上にNチャネルMOSFET、N型シリコン上にPチャネルMOSFETを構築する必要があります）。これは、フォトレジストの層を配置し、イオン注入を使用して、露出領域のウェーハにイオンを押し込むことによって行われます。次に、ゲート酸化物がウェーハの上に成長します。シリコンチップで使用される酸化物は、一般に二酸化シリコン（ガラス）です。これは、高温で酸素を含むオーブンでチップを焼くことにより行われます。次に、ポリシリコンまたは金属の層が酸化物の上にめっきされます。この層は、エッチング後にゲートを形成します。次に、フォトレジスト層が置かれ、露光されます。露出した領域はエッチング除去され、トランジスタのゲートが残ります。次に、フォトリソグラフィの別のラウンドを使用して、トランジスタのソースとドレインの領域をマスクします。イオン注入を使用して、露出領域にソース電極とドレイン電極を作成します。ゲート電極自体がトランジスタチャネルのマ​​スクとして機能し、ソースとドレインがゲート電極のエッジに正確にドープされるようにします。次に、注入されたイオンがゲート電極の下でわずかに機能するように、ウェーハが焼き付けられます。この後、

私は実際にPRビデオではなく教育ビデオであるいくつかのまともなビデオを掘りました：

http://www.youtube.com/watch?v=35jWSQXku74

http://www.youtube.com/watch?v=z47Gv2cdFtA

これは写真処理であり、いくつかの点で、露光と現像のステップが別々のフィルムカメラに似ています。フィーチャを実際のサイズで印刷する必要はありません。レンズを処理し、レンズを使用してシリコン上にその画像の焦点を合わせることができるサイズで印刷できます。