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眾所周知,雷軍曾表示過(guò)未來(lái)芯片會(huì)變成沙子價(jià),原因就在于其實(shí)芯片由是沙子制作出來(lái)的,當(dāng)然這個(gè)過(guò)程很是復(fù)雜和有技術(shù)含量。
那么問(wèn)題題就來(lái)了,沙子究竟是如何變成芯片的?再考慮到目前國(guó)內(nèi)在芯片領(lǐng)域比較落后,所以從沙子變成芯片的過(guò)程中,國(guó)內(nèi)的技術(shù)主要卡在哪些流程上面?
首先說(shuō)說(shuō)砂子是如何變成芯片的,這個(gè)過(guò)程具體有4步:
1、沙子的提純和處理
制造芯片其實(shí)主要是硅,而沙子是硅的主要原料,所以步就是把沙子中的硅提純,要提純到99.9999999%,9個(gè)9的純度才能滿足芯片制造。
而提純后的硅是一坨一坨的,稱為硅錠,這時(shí)候要把它變成硅棒,變成一根一根的原棒,再切割成一片一片的,形成硅晶圓片,再打磨光滑,那么沙子的提純和處理就搞完了,再也看不出是沙子了。
2、光刻和刻蝕
這一部主要用于光刻機(jī)和刻蝕機(jī),先把硅晶圓片放到燒爐,在表面形成一層均勻的氧化膜,然后再涂上光刻膠。用光刻機(jī)通過(guò)光罩把芯片設(shè)計(jì)電路圖投射到涂了光刻膠的硅晶圓上,形成了電路圖。
再用刻蝕機(jī)把這個(gè)投射出的電路圖腐蝕掉了,露出硅基底,形成了電路的樣子。這時(shí)候硅晶圓上是坑坑洼洼的。
3、等離子注入、鍍銅
接下來(lái)就是等離子注入了,把坑坑洼洼的電路圖注滿等離子,然后通過(guò)熱處理,將這些離子穩(wěn)定下來(lái),這樣就形成了構(gòu)成芯片的所謂的幾十上百億的晶體管了。
而晶體管是相互連接的,這時(shí)候要進(jìn)行鍍銅了,在硅晶圓片上均勻鍍上一層銅,然后再通過(guò)打磨、光刻、刻蝕等等步驟,把銅切割成一條一條的細(xì)線,連接好所有的晶體管,真正形成電路圖。
4、封裝、測(cè)試
因?yàn)樾酒泻芏鄬与娐罚?-3步驟只是一層電路,所以整個(gè)2-3的步驟會(huì)重復(fù)很多遍,多少層就重復(fù)多少遍,成為加工好的硅晶圓片。
加工好之后就是切割成一塊一塊的,再進(jìn)行測(cè)試、封裝,就成為了一塊可安裝到設(shè)備中的芯片了。
以上就是芯片的簡(jiǎn)單的制作過(guò)程,當(dāng)然具體的過(guò)程會(huì)復(fù)雜麻煩的很多,但原理基本上就是如此了。而國(guó)內(nèi)芯片水平落后,主要體現(xiàn)在1、2、3這三個(gè)環(huán)節(jié),第4個(gè)環(huán)節(jié)是較為的。
第1個(gè)環(huán)節(jié)卡在提純上面,要提純到9個(gè)9,國(guó)內(nèi)水平不太夠,產(chǎn)能非常有限,主要靠從日本進(jìn)口9個(gè)9的硅。
第2個(gè)環(huán)節(jié)卡在光刻機(jī)上面,卡在技術(shù)上面,一是國(guó)內(nèi)的光刻機(jī)水平不太夠,只能用于90nm的芯片制造,ASML的可用于5nm,二是技術(shù)上面,國(guó)內(nèi)還搞定不了高工藝的芯片。而第3個(gè)環(huán)節(jié)也主要是光刻這個(gè)過(guò)程,國(guó)內(nèi)設(shè)備不行,需要用到國(guó)外的設(shè)備。