经验啦

  1. 首页 > 科技 > >

CPU|UP主捡块石头搓出个CPU？恕我直言，人类做不到( 二 )


这名 UP 把石头碎成下面这样的渣渣 ， 就得到纯度 98% 的二氧化硅 。
然后呢 ， 他可能找了些烧杯或者坩埚 ， 将二氧化硅和镁粉混合加热 ， 制成粗硅 。 再用盐酸把里面的镁、氧化镁和硅化镁去除掉 。
最后经过过滤 ， 剩下的滤渣就是纯硅 。
不过这时候只能算是 99.9% 的纯二氧化硅 ， UP 主又经过一系列他自己也没展示清楚的提纯步骤 ， 把它变成纯度为 99.9999999%（ 9 个 9 ）的多晶硅 。
这个纯度如果是真实的 ， 那还是相当厉害 ， 因为目前工业化制作芯片应用的多晶硅纯度最高也才 99.999999999%（11个 9 ） 。
而工业化提纯硅这边 ， 需要在专业的实验室环境下 ， 找专业的均匀加热箱 ， 先把二氧化硅和碳粉混合高温下生成粗硅 ， 粗硅和氯气高温反应下生成氯化硅 ， 氯化硅和氢气高温反应下得到纯净硅 。
工业制硅能得到纯度更高的硅 ， 但这个高温、氯气和氢气咱普通人是搞不到的 。
但无论是 UP 主的土方法或者工业方法 ， 上面制成的多晶硅并不是制作硅晶圆的最终形态 ， 我们还要把它融化以后 ， 用 “ 乔赫拉尔斯基方法 ” 法 ， 把多晶硅变成单晶硅棒 。
乔赫拉尔斯基方法：专门用于获得单晶半导体（ 例如硅、钛和砷化铀 ）、金属（ 例如铂、铂、银、金 ）、盐和合成宝石的晶体生长方法 。
我们平时看到那一个个圆片的晶圆 ， 这名 UP 直接用水果刀 ， 在棒子上像 “ 片 ” 羊肉一样把晶圆切出来 。
这样成片的硅晶圆有了 ， 下一步才是展现实力的时候——刻：光刻和刻蚀 。
这位 UP ， 先是涂上一层 “ 光刻胶 ” ， 然后把自己的硅晶圆搬到一个小暗房 ， 用紫外线等把电路图印在晶圆上 ， 这样 UP 主就完成了土 “ 光刻 ” 这一步 。
那正儿八经的光刻是咋样的呢？
当我们有了刚从棒子上 “ 片 ” 好的晶圆 ， 得先做一次无尘化处理 ， 但凡一粒灰尘混进去 ， 都会对硅晶圆的导电性产生影响 ， 那这块晶圆基本就废了 。
做好无尘化清洁处理 ， 我们再涂上一层光刻胶 ， 开始印电路图 。
为啥用光刻胶呢 ， 因为它对紫外线极其敏感 。
我们拿出芯片设计阶段提前设计好的电路图掩膜 ， 用强紫外线光束透过掩膜把电路图印在光刻胶上 ， 第一轮光刻就算结束了
看上去也不是很难？
那你听完我给你讲的这几个细节 。
首先是芯片制造环境 ， 因为光刻胶对紫外线这种短波光极其敏感 ， 普通日光灯里的紫外线也会让光刻胶提前曝光 ， 所以晶圆制造的整个实验室内灯光全都是长波长的黄光 。
这也是我们平时网上看到的制芯实验室都是 “ 黄不拉几 ” 的原因 ， 有点像是很久以前胶片冲洗的暗房 。
说完环境 ， 我们再说光刻最重要的玩意——光 。
就一个紫外线光也分类很多 ， 比如 UV（ 紫外线：Ultraviolet ）光 。
目前业界使用最多的 DUV（ Deep Ultraviolet ）光 ， 它的波长是 193nm ， 除了光刻 ，DUV 还被用在矫正近视眼上面 。
而现在最牛掰的就数 EUV（Extreme Ultraviolet ） ， 它的波长只有 13.5 nm 。
之所以我们能造出来越来越小制成的芯片 ， 从 14nm 到 7nm 再到 5nm 甚至 3nm ， 都源于不断精进的紫外线波长 。
巧妙的是 ，EUV 其实还是用的 DUV 的光源 ， 只要用 DUV 的光脉冲去连续两次打击液态金属锡 ， 就可以激发出波长更短的 EUV 。
并且上述这些操作 ， 可都是纳米级的哈 。
除此之外 ， 光刻机里那些反射 EUV 光线的镜子也大有学问 。
那个直径 30 厘米的镜子 ， 用 ASML 的话说：
“ 这可能是宇宙中最平滑的人造结构 ”。

相关经验推荐


上一篇：歌尔股份|怎么看待“拿苹果的开电动车，拿华为小米的开奥迪奔驰”这句话？

下一篇：小米科技|内行人买OV，外行人买小米，听懂行人分析，弄懂不吃亏