光刻机比原子弹更难造?荷兰 人:给图纸中国人也造不出光刻机

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在那个连饭都吃不起的时代我们国家仍然能够集中力量办大事,制造出属于中国自己的核武器,然而如今我们的祖国如此强大的情况下却频频遇难。

究竟为何国内在物质条件极不丰富的条件下造就了属于中国人自己的核武器,而如今如此富饶却造不出光刻机,反而要被荷兰人嘲笑:把图纸送到中国人手里,他们也造不出光刻机,经历如此屈辱之事。

01缺芯风暴

缺芯风暴已经影响到了全球范围,导致现在整个芯片市场都是有价无市,供不应求,芯片也变成了等同于黄金般的存在。去年6月16日,中国香港屯门有一帮匪徒不去抢钱,不去抢银行,而是去抢芯片。

他们抢走整整500万港元(约合418万元人民币)的高价芯片,在那之前的一段时间就是显卡被盗案件,接而竟然直接抢起了芯片,那不如下次直接去抢沙子吧。

作为高质量小编代表,励志就是要为人类做出巨大贡献,解决世界难题,全球都缺芯片,芯片有那么难造吗?我们所熟知的高通、苹果、英伟达、AMD、联发科都是芯片设计公司,那么要设计芯片,首先就是要先收定金。

02关于芯片

目的是什么呢,简单来说就是你的芯片要拿来干什么,目前芯片主要分成三大类:逻辑芯片、储存芯片,功率芯片,需求量最大的显卡、手机、汽车芯片都属于逻辑芯片,明确了你今后要造什么样的芯片就开始编写芯片的细节了。

首先采用一种VHDL的硬件描述语言,文本形式描述系统硬件的结构和行为的软件,Verilog和VHDL是其中比较常用的两种数字语言。

用代码写出芯片的功能,形成一份完整的HDL code,不过把代码转化成图并不是用手画出来就可以,你画图用c4d或者PS,甚至是美图秀秀的软件辅助就可以EDA软件就可以将这份HDL code一键变成逻辑电路图,就像你认为一键3连加关注一样简单。

再把逻辑电路图通过一些软件变成物理电路图,这里要注意一下,目前涉及22纳米以下制成的芯片,一定要购买正版,只有正版出来的物理电路图厂家才能来帮你制作掩膜,所以说用“像Adobe的盗版全家桶不行吗?”的同学可以洗洗睡了,工厂识别电路图是需要两次验证EDA正版代码的。


03复杂的制造

到了制作环节,首先要知道制作芯片最重要的两样东西,硅片和光刻机,光刻机可以从某鱼上购买,它不用急,先弄了另一样东西硅片,要制作硅片,首先要弄来沙子,沙子学名石英矿石,主要成分为二氧化硅。

二氧化硅和碳进行两者结合反应,二氧化硅逐渐提炼成高纯度硅晶体,再通过化学反应把硅晶体提炼成更高纯度的多晶硅,接下来要把高纯度多晶硅变成纯度高达99.9999%的单晶硅棒,怎么变?采用到一种叫做直拉法的晶体生长方法。

跟你吃麦芽糖的方式很相似,首先将多晶硅放入密封坩埚中,用氧气将空气排空后,将多晶硅加热至1420度融化,接着将一条长条单晶硅的晶筒慢慢的放进已经融化硅。

然后插进融化硅后,再慢慢旋转拉伸,拉出来的融化硅冷凝后形成单晶硅,从而拉出一整根纯度在99.9999%的单晶硅棒,再经过打磨,切割,倒角抛光,一系列操作就变成所需的硅片了。

拿到硅片首先要进行无尘清洁,清理干净后放入机器中进行氧化加膜,再均匀涂上光刻胶,有个知识点,光刻胶对紫外线光是非常敏感的,一丁点紫外线光都会让他产生反应,所以制作环节要在黄光的房间内进行普通灯光的微弱紫外线光都会让光刻胶提前反应。

涂完了光刻胶就可以送去某鱼的光刻机制作,磨合归片放进去,利用紫外光线透过掩模照射到光刻胶上进行曝光,曝光的光刻胶会发生反应,令掩膜把电路图刻下来,把未曝光的光刻胶冲洗干净,涂上显影液就可以看见刻在上面的电路图,利用刻蚀机、等离子体物理冲击的方法刻胶。

钙的氧化膜和下方的硅片刻蚀掉,晶体管中的硅片要送去清洗,把覆盖的光刻胶和杂质清洗干净后送去离子注入机,利用高速度,高能量的离子束流注入硅片,改变其载流子浓度和导电。

简单的来说,就相当于你的武器,附膜通过李子树把它恢复正常,按照附膜的武器进行加固,保护对手,我要用气相沉积,技术精选部分军人保护层,让其更强的耐湿能力,最后再通过化学研磨技术,将其打磨抛光,让后续薄膜沉积更加顺利。


重复上述步骤数10次之后,才能将晶体管和上方电路刻在晶片上面,来来回回几百次,最后才能在一块12寸的芯片上制作出约700块的芯片,经过那么多的步骤就终于把晶圆制作出来了。

不过这时候还不算是一个完整的芯片,还有最后一个步骤——封装,在进行封装之前有这个经验进行检查,看看有没有损坏等情况出现,检查完毕后又开始对它的底部进行打磨,直接达到分数要求。

不过在打之前要先上一个模具保护电路,打磨完之后就可以送往切片机进行切割,沿着芯片切割,切割成一块块晶片,然后把切割完的晶片放入已经涂上颜色的引线框,再烘烤固化。

贴片完成后进行焊线处理,这里采用一种叫做热超声键合技术,通过高频振动波传到两个需要焊接的表面,这两个金属表面相互摩擦融合,然后就可以封胶切割了,那现在就已经基本成型,经过最后的测试,分选就可以送去芯片场了。

结语

这芯片的制造却不能像这样说起来那么简单,光刻机是其中闭环的一项很重要的一部分,而荷兰垄断的光刻机的制造技术对我们国家也是极其不友好的。

那么就会有人问道难道不能发挥中国人民集中力量办大事的信念努力制造光刻机吗?答案也是否认的,因为这不仅仅只是光刻机的制造还有背后那完整的经济链,确是无法与荷兰早早造就好的经济链相比。

中国造就光刻机的任务任重而道远。

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页面更新:2024-03-25

标签:光刻   单晶硅   硅片   荷兰   电路图   晶片   纯度   原子弹   晶体   图纸   紫外线   芯片   逻辑   中国人

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