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bob手机网页版登录入口造芯片VS取西经灵魂拷问哪个更难?就算拿到光刻机还是远远不够

2023-04-08 阅读次数:

  看到了一个来自普通人的灵魂拷问,咱国家航母都造了,空间站也快成为世界唯一的了。芯片这玩意造的咋这么费劲呢?这问题挺有意思啊,今天跟大家详细的唠唠芯片的事儿。芯片这东西,其实就是一个做工精细的硅片,上面有一层层的电路,是电子产品的核心组件。别看芯片的体积非常小,但投入却异常的大。

  简单地说,首先,制造芯片的基础材料就是纯度达到99.9999%的成品硅晶圆。稍有杂质,就会影响芯片的性能。还得用光刻机把电路图案刻在硅片上,先不说有没有光刻机啊,就这精细程度。是不能出一点差错的。最后把晶体管做的越来越小、越来越密集,做这玩意比帮蚊子割双眼皮还难,在制作过程中,稍有不慎,芯片就废了。提纯技术和精度就成了许多国家没迈过去的第一道坎,那就算侥幸整明白了,又到了光刻机副本。

  制造光刻机的难度系数,已经超越了造,光刻机集合了数学、光学、化学、高分子物理等数十种顶级学科,而且一台光刻机上面的零部件达到了好几十万个,集结了全球近5000家的供应商,想以一己之力造出来,真是比登天还难。

  现在在光刻机领域有着绝对话语权的,荷兰阿斯麦公司,他们生产的EUV光刻机被全世界芯片制造商追捧,想造5纳米以下的芯片,没有EUV光刻机是不行的,世界独一家。这家公司就曾扬言,哪怕把制造光刻机的图纸,公开给全世界,没有一个国家能够独立制造出来,但这话无知君是觉得,说的有点吹牛逼了。你倒是公开一个试试啊?那假如真的给你一台光刻机,你知道要怎样造芯片吗?

  所谓光刻就是把电路图案转移到硅片上的过程,光刻前首先要进行芯片的电路图设计,一个不丁点大的芯片上,就有好几十万个晶体管,需要有非常精密的设计方案,在软件上设计出电路图后,还得制作成光刻掩模版。然后从裤兜里掏出已经切割好的硅片。在上面刷上一层光刻胶放到光刻机里,把掩模版放在硅片上方。光刻机会发出紫外光,照射到掩模版上。紫外光就把图案转移到硅片上了。

  但这还不算完,光刻完之后,咱们得把硅片拿出来,进行一些后期处理。这些处理包括显影、蚀刻等等,把硅片上多余的部分去掉,只留下电路图案。芯片制造不止要进行一次光刻,而是要进行多次,不断重复之前的过程,简单点说,就跟那抹茶千层蛋糕似的,一层整完了上面再铺一层,直到达到要求的厚度,芯片的制作过程越先进,层数也就越多,而且在每次光刻后,都得进行一些处理,比如掺杂、氧化等。这样电路才能越来越复杂,功能越来越强大。

  芯片光刻好后,就对晶圆进行切片。把它分割成多个单独的芯片,切好的芯片还要进行封装,检测,确保芯片质量过关,才可以投入使用。工序的复杂程度可不是咱嘴上一说,这么简单,可以看出来。光刻机是芯片制造过程中的核心设备,但问题来了。仅凭光刻机就一定能制造出芯片吗?

  虽然光刻机是造芯片的核心设备。但还不足以保证一定能制造出芯片。还需要其他设备和工艺。首先我们需要一个叫做EDA的软件,它是设计芯片必不可少的工具,可以实现芯片的设计、布线、验证、仿真和测试的所有功能,然而如此复杂的软件当然就需要高技术的芯片设计人才,而中国在这方面的人才还是极为稀缺的,全球前三的EDA软件公司,几乎垄断了全球市场。

  其次是制造芯片对厂房的要求,在每立方米的空气里,超过0.1微米的杂质不能超过100粒,净化室里的温度控制在22度左右,湿度 气压 风速都有严格要求,这种近乎变态的标准车间,不仅很难建造,就车间里的过滤网现在都无法实现国产。

  在整个芯片的制造中,所需要的关键原材料,设备还有技术等被卡脖子的细节还有很多,所以想制造高端芯片真的是一个非常艰难的任务,即使有了光刻机 还有很多问题需要解决。

  但也不要灰心,事实上,中国已经在芯片产业取得了一定的进展,但是想要实现独立自主的可能性的确非常小,好在现在国家也已经意识到这个问题,正在不断加大投入和支持。所以我们还是要对芯片的发展进度持乐观态度。你认为呢?这里是无知君科普频道,感谢大家观看,点个关注下期再见拜拜。bob手机网页版登录入口bob手机网页版登录入口