看完这个文，你还会高喊快快造出“中国芯”？
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不知道当时的工程师为了安装这堆电路，脑子抽筋了多少回。
接下来的思路就简单了，如何把这30吨东西，集成到指甲那么大的地方上呢?这就是芯片。 03. 芯片制造与中国技术 为了把30吨的运算电路缩小，工程师们把多余的东西全扔了，直接在硅片上制作PN结和电路。下面从硅片出发，说说芯片的制作过程和中国所处的水平。 第一：硅
把这玩意儿氯化了再蒸馏，可以得到纯度很高的硅，切成片就是我们想要的硅片。硅的评判指标就是纯度，你想想，如果硅里有一堆杂质，那电子就别想在满轨道和空轨道之间跑顺畅。 太阳能级高纯硅要求99.9999%，这玩意儿全世界超过一半是中国产的，早被玩成了白菜价。 芯片用的电子级高纯硅要求99.999999999%(别数了，11个9)，几乎全赖进口，直到2018年江苏的鑫华公司才实现量产，目前年产0.5万吨，而中国一年进口15万吨。 难得的是，鑫华的高纯硅出口到了半导体强国韩国，品质应该还不错。不过，30%的制造设备还得进口…… 高纯硅的传统霸主依然是德国Wacker和美国Hemlock(美日合资)，中国任重而道远。 第二：晶圆 硅提纯时需要旋转，成品就长这样：
所以切片后的硅片也是圆的，因此就叫“晶圆”。这词是不是已经有点耳熟了?
切好之后，就要在晶圆上把成千上万的电路装起来的，干这活的就叫“晶圆厂”。各位拍脑袋想想，以目前人类的技术，怎样才能完成这种操作? 用原子操纵术?想多了，朋友!等你练成御剑飞行的时候，人类还不见得能操纵一个一个原子组成各种器件。晶圆加工的过程有点繁琐。 首先在晶圆上涂一层感光材料，这材料见光就融化，那光从哪里来?光刻机，可以用非常精准的光线，在感光材料上刻出图案，让底下的晶圆裸露出来。 然后，用等离子体这类东西冲刷，裸露的晶圆就会被刻出很多沟槽，这套设备就叫刻蚀机。在沟槽里掺入磷元素，就得到了一堆N型半导体。 完成之后，清洗干净，重新涂上感光材料，用光刻机刻图，用刻蚀机刻沟槽，再撒上硼，就有了P型半导体。 实际过程更加繁琐，大致原理就是这么回事。有点像3D打印，把导线和其他器件一点点一层层装进去。
这块晶圆上的小方块就是芯片。芯片放大了看就是成堆成堆的电路，这些电路并不比那台30吨计算机的电路高明，最底层都是简单的门电路。 只是采用了更多的器件，组成了更庞大的电路，运算性能自然就提高了。 据说这就是一个与非门电路：
提个问题：为啥不把芯片做的更大一点呢?这样不就可以安装更多电路了吗?性能不就赶上外国了嘛? 这个问题很有意思，答案出奇简单：钱! 一块300mm直径的晶圆，16nm工艺可以做出100块芯片，10nm工艺可以做出210块芯片，于是价格就便宜了一半，在市场上就能死死摁住竞争对手，赚了钱又可以做更多研发，差距就这么拉开了。 说个题外话，中国军用芯片基本实现了自给自足，因为咱不计较钱嘛!可以把芯片做的大大的。 （编辑：温州站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
