Как делают чип: литография в двух абзацах

Чип делают слоями: на кремниевой пластине (wafer) вырастают десятки слоёв, каждый — фотолитография, травление, легирование.

По шагам (упрощённо):

1. Пластина кремния диаметром 200 или 300 мм, полируется до зеркала.
2. Наносится фоторезист — полимер, меняющий свойства под светом.
3. Через маску (шаблон) засвечивают участки. Маска — это «негатив» одного слоя схемы.
4. Засвеченные участки смываются (или наоборот, остаются — зависит от типа резиста).
5. Травление: убирают материал там, где резиста нет.
6. Легирование: внедряют примеси (ионы) в открытые области.
7. Слой за слоем — до 50–100 слоёв.

Разрешение определяет длина волны. DUV (193 нм) — для 7–28 нм, EUV (13.5 нм) — для 5 нм и меньше. EUV работает в вакууме, потому что воздух поглощает такой свет; зеркала вместо линз.

Что важно понимать:

— Один слой требует своей маски, а масок десятки. Комплект масок для современного чипа стоит миллионы долларов — отсюда цена запуска.
— Фабрика (foundry) стоит миллиарды, поэтому чипы заказывают у TSMC, Samsung, Intel.
— Выход годных (yield): на пластине сотни чипов, и часть бракуется. Чем больше кристалл, тем ниже выход.
— Корпусирование — отдельный этап: кристалл режут, клеят на подложку, соединяют проволочками или шариками, заливают.

Для любителя это важно одним: любой чип, который ты держишь в руке, прошёл 300–1000 технологических операций, и его цена в 50 рублей — чудо массового производства.