如何在纳米尺度雕刻芯片？

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芯片，今天驱动我们整个数字生活运转的引擎，是人类建造出的最为错综复杂的迷宫。只有深入到纳米尺寸，你才能看见其中盘根错节的金属公路，和一座座从硅基板上拔地而起的电子大厦。它们巧妙控制着电子的走向，共同构筑起了这座供奉信息的庙宇、崇拜计算的圣殿。这些精细的结构是怎样在指甲盖大小的空间中搭建起来的？如何在纳米尺度雕刻芯片？首先我们要知道，芯片里最基础的结构是晶体管，像这种鳍式场效应晶体管，由不同类型的半导体、绝缘体和金属导体堆叠而成。可以通过在这个栅极施加电压，像开关一样控制鳍片两端电流的断开或连通，以表示 0 或 1。这些晶体管上方还排布着一层又一层的金属导线，形成电路结构，进而实现更复杂的计算。而这一切的起点，是普普通通的沙子。沙子经过还原、提纯、结晶，可以将其中的二氧化硅变成单晶硅，纯度能做到 10 万吨仅含 1 克杂质，形成这样的硅锭。再经切割、抛光得到不足 1 毫米厚的薄片，称为晶圆，直径可达 12 英寸，约 30 厘米。要