Сначала проектируется электронная схема устройства, выполняется моделирование её работы.
Следующий шаг - "перенос" схемы на физический уровень. Просчитываются оптимальное расположение элементов схемы и соединений между ними.
После этого уже на подложке формируются элементы.
Это делается методом фотолитографии.
Для каждой операции наносится светочуствительное покрытие, делается его "засветка" и последующее травление, потом облучение ионной пушкой (для формирования P-N переходов у транзисторов) или напыление изоляционных и проводящих плёнок.
Картинка формируется как в фотоувеличителе, только наоборот, изображение при проецировании уменьшается. Соответственно, таким образом достигается более высокая чёткость изображения маски на кристалле.
Вот как-то так.
Сам принцип такой технологии производства микросхем существует ещё с 70-х годов, просто постоянно модернизируется в сторону более компактных размеров элементов.