自平凡到不凡——手機處理器下篇

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關於手機處理器，首先要知道，晶元設計商像蘋果、高通、聯發科等，他們都不會自己生產晶元，只是負責設計，生產皆是由晶元代工廠進行代工，晶元代工廠從晶圓廠採購晶圓，根據設計好的集成電路圖樣製造晶元，這時的晶元還不能直接使用，得再交由晶元封裝廠進行封裝，然後才成為我們常見的一顆處理器。

比較出名的晶圓廠有三星、鎂光、SK海力士，中芯國際等，代工廠一哥就是經常聽到的台積電了，三星也可以代工生產晶元，記得當初 iPhone 6s 的「晶元門」就鬧得沸沸揚揚。封裝廠可能大家不是很熟悉，其中台灣的日月光集團算是比較出名的。

那麼在上篇中只聊了沙子到晶圓片的奇妙之旅，接著再來簡單說說晶圓片是怎麼一步一步變成手機處理器晶元的。

晶圓在晶元代工廠里一般得經歷以下幾個步驟才可以成為一顆晶元。

1、襯底加工及清洗

2、熱氧化

3、圖形轉移

4、摻雜：擴散、離子注入

5、刻蝕

6、薄膜工藝：外延、濺射、蒸發

7、金屬化及多層布線

8、打磨測試

9、封裝

這一連串的製作工藝複雜而且繁瑣，有些步驟（如光刻）還得重複幾遍，其目的就是在晶圓片上製造上億個晶體管，形成數量龐大的門電路。從半導體歷史發展的歷程來看，晶體管的數量與晶元性能是成正比的，著名的「摩爾定律」大家都有印象吧：集成電路的集成度每三年增加四倍，特徵尺寸每三年縮小 1.41421356 。英特爾的第一個微處理器 4004 僅有 2000 多個晶體管，現在的處理器沒有個幾億晶體管都不好意思說出來了。

我們常用晶體管來泛指半導體單一器件，比如說二極體、三極體、場效應管都泛稱晶體管。場效應管有很高的輸入電阻、良好的熱穩定性、抗輻射能力強和製造工藝簡單的特點，它在集成電路中應用範圍是比較廣泛的。

由於上述的每一個步驟都可以開一門大學專業課程，涉及的東西實在太多，就不一一細說了，估計大家也看不下。下面就用圖形化的方式來簡單表達晶圓片裡面一個小小的場效應管是怎麼做出來的。