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芯片的形成是现代科技制造中最复杂精密的工艺之一。从普通的石英砂开始，经过提纯处理得到高纯度硅，然后生长成单晶硅锭。接着将硅锭切割成薄薄的硅晶圆，最后通过复杂的制造工艺，在晶圆上构建出包含数十亿个晶体管的集成电路芯片。
光刻工艺是芯片制造中最关键的步骤之一。首先在硅晶圆表面涂覆一层光敏的光刻胶，然后使用掩模版遮挡部分区域，用紫外光照射。光刻胶在光照区域发生化学反应，形成可溶解或不可溶解的区域。通过显影处理，就能在晶圆上形成精确的电路图案。现代光刻技术的精度已经达到纳米级别。
在光刻完成后，需要进行刻蚀和掺杂工艺。刻蚀工艺使用化学或物理方法，精确去除不需要的材料，在晶圆上形成沟槽和图案。掺杂工艺则通过离子注入，在硅的特定区域引入硼或磷等杂质原子，形成P型和N型半导体区域。这些区域组合起来就能构成晶体管等基本电子元件。最后通过多层金属互连，将各个元件连接成完整的电路。
芯片制造的关键步骤是构建多层金属互连网络。通过沉积多层金属导线，并用通孔连接不同层次，形成复杂的三维电路网络。每一层都有特定的功能，底层连接晶体管，上层负责信号传输和电源分配。完成后需要进行晶圆级测试，使用探针接触各个测试点，检验每个芯片的电性能，确保功能正常。通过测试的芯片将被标记为良品。
芯片制造的最后阶段是封装和最终测试。首先将完整的晶圆切割成独立的芯片单元，每个芯片都包含完整的电路功能。然后将芯片固定在封装基板上，通过极细的金线将芯片的焊盘连接到外部引脚，最后用塑料或陶瓷材料封装保护。封装完成后进行最终的功能测试，确保每个芯片都能正常工作。通过测试的芯片就可以出厂，应用到各种电子设备中。