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芯片制造是现代电子工业的核心技术。整个过程从电路设计开始，然后在超洁净的环境中，将复杂的电路图案一层层地制作在硅晶圆上。一片晶圆可以制造出数百个芯片，每个芯片都包含数百万甚至数十亿个微小的晶体管。
硅晶圆制造是芯片制造的第一步。首先从石英砂中提取高纯度的硅材料，然后通过拉晶工艺制成单晶硅锭。接下来将硅锭切割成薄片，每片厚度只有几百微米。最后通过精密的研磨和抛光工艺，使晶圆表面达到原子级的平整度，为后续的电路制造做好准备。
光刻工艺是芯片制造中最关键的步骤。首先在晶圆表面涂上一层光敏的光刻胶，然后将设计好的电路图案制作成光掩膜。通过紫外光透过掩膜照射晶圆，光刻胶在光照区域发生化学反应。经过显影处理后，暴露出需要加工的区域，为后续的刻蚀工艺做准备。这个过程可以实现纳米级的精度。
现代芯片采用多层电路结构来实现复杂的功能。最底层是晶体管层，包含数十亿个微小的开关元件。在此基础上，通过多层金属导线层进行连接，形成复杂的电路网络。层与层之间通过金属连接孔相互连通。先进的芯片可以有几十层这样的结构，实现极高的集成度和性能。
芯片制造的最后阶段是测试与封装。首先对整个晶圆进行电性能测试，标记出功能正常和有缺陷的芯片。然后将晶圆切割，分离出合格的芯片。接下来进行封装，将芯片固定在基板上，连接金线到外部引脚，并用塑料或陶瓷材料保护。最后进行成品测试，确保每个芯片都能正常工作，这样一个完整的芯片就制造完成了。