制造芯片到底有多难?

制造芯片到底有多难?,第1张

芯片,也被称为微电路、集成电路,一般是计算机等电子设备的重要组成部分,是现代科技最璀璨的结晶之一。芯片的制造过程十分复杂,它涉及到了几十个不同的行业,几千道复杂的工序。下面我就来仔细讲一下芯片具体的制作流程。

首先我们要知道芯片的原料是硅,具体来讲是高纯度的硅片。所以想要制造芯片要先制作出符合条件的硅片,一般来讲硅片越薄制作成本就会越低,相应的对工艺的要求也就越高。切割好的硅片在芯片行业内被称之为晶圆。得到晶圆之后,我们要在它上面给它涂上一层光阻薄膜,提高它抗氧化和耐高温的能力。

之后便是制作芯片最重要的一个环节——光刻。利用一些特殊的化学物质,使得其经受紫外光照射就会溶解,得到我们需要的形状。然后通过使用蚀刻机在暴露出来的硅上植入离子,形成相应的P、N类半导体,然后重复上面的过程,制作出立体的结构。

现在芯片的雏形已经形成了,我们开始对芯片进行晶圆测试,对芯片上的每一个晶粒进行电气特性检测。检测通过之后,我们需要对芯片进行封装,将晶圆固定好然后绑定相应的引脚。即使是同一种芯片,它的封装形式都有可能不一样,一般有DIP、QFP、PLCC、QFN 等等形式。

中国芯片发展十分艰难,我国的芯片技术和国外对比相差了两个时代,我们现在已经可以量产14nm的芯片了,而国外早就已经可以生存7nm的芯片,甚至是5nm的芯片。虽然我国在许多领域都取得了令世界瞩目的成就,但是在芯片领域中国还是落后太多太多了,而且还是全方位的落后。不过最近几年中国芯片行业发展十分迅速,相信要不了多久就能够达到世界水平。

制造芯片的过程就是不断把一个又一个的小的芯片单位到一块这个小的芯片单位,越是小芯片的结构越是紧凑,他的这个精度就越高,芯片的性能就越好,一个光刻机的制造那是聚集了全世界5000多家顶尖的科技公司而研究出来的。

光刻机这三个字以前并没有真正进入人们的视野里,但是随着台积电宣布断供华为人们就逐渐的了解到了,这个东西卡住了我们的咽喉,因为我们的手机最核心的东西就是芯片,没有自己的芯片手机就没有性能,就像人的大脑一样,人要是没有了脑子,其他部位再怎么完整又有什么用呢,我们只具备自我研发能力却不具备制造能力卡住的,关键就是我们没有自己足够高精度的光刻机,据说国产的光刻机现在已经到了14纳米左右的进度,但是距离人家5纳米的还差太远了。

我们国家有很多优秀的人才,大国工匠的名字不是凭空来的,显然有我们独特的地方,但是单纯有我们独特的地方也没有用,因为光客机不是一个国家单纯凭自己的力量就可以造出来的,像美国,荷兰这些国家,他们是掌握着最主要的专利技术,但并不是所有的技术都是他们自己的,也有很多其他国家的一个足够优秀的性能好的光刻机,不说卖多少钱的问题,就是这个制造难度的问题,这不是轻易能拿到的,比如说荷兰美国闹得那么严重的疫情,都没有想过用光刻机来换口罩,换医疗物资。

短期之内我们是造不出来的,因为我们自己在光刻机这方面所用的专利技术太丑了,主要的技术在人家手里,你要想用必须得经过人家的允许人家对你进行技术封锁,给多少钱都不卖,你我们之前也想买过外国的光刻机,想着哪怕贵一点,毕竟我们处在技术的劣势地位,我们买回来研究研究兴许自己就有技术突破了,但是人家不卖你给多少钱都不卖,你因为外国就是有这种技术封锁,这不是一年两年的事情了。


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