手搓5纳米芯片过程

如何在家手搓出一张芯片？首先你得像盖房子一样设计出一张芯片的电路图纸。大概是这样的，看起来很复杂，实际上真的不简单。这涉及到几十上百亿个晶体管的排列问题。你可以像高通、联发、科海思这些大佬去去， 毕竟他们就是专门做芯片设计的。好了，这个乱七八糟的电路图也算是设计出来了，接下来就开始制造了。退后， 我要开始装逼了。芯片的原材料就是龟片，没有怎么搞？简单，你去挖一些沙子和木炭，把他们一起放到两千度以上的炉子里断烧，烧完后就能提炼出纯度为百分之九十八的规定。但这个纯度还不够， 需要再把规定反复酸化和蒸馏，制成纯度为百分之九十九点九九九九九九九九九九九的龟棒，再把龟棒一片一片切开，这龟片就搞定了。下一步就要在龟片上滴一些光刻胶，为了让这个胶在龟片上 铺的又匀又薄，自动煎饼机了解一下。这是一个不错的选择，他能用离心力把光刻胶均匀的甩在龟片表面，这时候再把你画的电路图做成眼膜板，铺到龟片上面。接下来就是光刻了，没有光刻机怎么办？哎，别急，咱可以用投影仪加显微镜的组合 投影，一粒的光学组件能产生紫外光，可他的光是向外发散的，再借助显微镜来聚焦，就能把紫外光投到龟片上了。因为这光刻胶对紫外光很敏感， 照到的地方就会融化，能轻易被清洗掉，所以这眼膜板就会让电路图显示在龟片上。接着再用强酸溶液腐蚀龟片，龟片暴露的部分就会被腐蚀出一个个小凹槽，而仍被光刻胶覆盖的地方则是一条条凸起。这样一层电路图的时刻就完成了。 当然，我们不能对你期望过高，因为一块高级的芯片往往需要几十层电路层层对叠，你还得根据你每层的线路图把这个十 刻的过程多重复几遍。如果这步你能搞定，哎，恭喜你就直接能从台机电三星他们手里抢活了。时刻完成，经过离子注入，再用铜作为导线完成晶体管间的连接工作。到了这一步，几纳米咱先不讨论，这芯片也算是让你给搓出来了。那你觉得整个制造过程哪个环节最难呢？

芯片真的有那么难闹吗？今天咱们就手搓一块硅芯片。首先准备好成品晶圆，融入洗衣机、显微镜和投影仪，把晶圆掰成半英寸大小，拿指甲刀修剪一下边缘。接下来准备涂抹光敏材料光刻胶。咱用洗衣机马达做一个离心涂装机， 将晶源固定到上面，然后滴上一滴光刻胶，以每分钟四千转的速度转三十秒，让光刻胶均匀的涂抹在晶源上，然后把晶源放到九十六度的铁板上进行干燥，一分钟后晶源表面就会均匀覆盖一层固态薄膜。接下来就是光刻缓解，原理很简单，因为光刻胶对紫外线非常敏感， 被紫外线照射过的光刻胶会溶解，所以紫外线就相当于刻刀，可以将镜沿上除了电路图之外的多余光刻胶去除。但没有光刻机怎么办呢？别急，可以用显微镜和投影仪替代，投影仪的光学组件能产生紫外线，可以将画面缩小投射到显 微镜下，再通过聚焦分散紫外线照射，达到晶源上的图像，九秒就能完成一次投影光刻。然后取出芯片放进稀释的基本化甲溶液中，像洗底片一样让电路图的沟壑呈现出来，最后冲洗掉表面溶解的光和胶，这就完成了初步时刻。接下来要让归星体管导电，这个原理也很简单， 就是用可视机把棚或者磷原子注入到精源，再嵌入一点铜做成导线中的电芯，使所有晶体管相互连接形成电路。但可视机太贵也搞不到，我们用熔炉来代替，把浸泡过磷溶液的精源放入熔炉，用一千度高温烘烤四十五分钟， 这样就可以把零原子嵌进去，形成原机和漏机。但高温形成的二氧化硅绝缘要用轻浮酸冲洗掉，再用真空机给芯片贴一微米的铝膜，第一层电路大功告成，然后再往镜缘上面涂一层光和胶，将以上步骤重复两次，做出第二层和第三层电路，最后 用磷酸溶液洗掉多余雨元素，经过点亮测试后，一块加长版手镯芯片就算完成了。这看起来不是挺简单吗？那为啥说它比原子弹还难造呢？如果你造出了三纳米芯片，最想用它干什么呢？

相信对半导体或者芯片有所研究的朋友们都听过七纳米、五纳米和三纳米这类词汇，那么纳米这个词在半导体领域里到底代表着什么呢？ 我们一般听到的这些七纳米、五纳米或者三纳米都是在纳米制成工艺不断提升下的产物。纳米其实和我们在数学课学到了米、毫米等一样，都是一种程度的测量单位。以五纳米来做例子， 无纳米就相当于我们一根头发直径的二万分之一，肉眼是无法看见的。在半道题领域里，纳米则代表着芯片里晶体管的大小，当然晶体管越小也就代表越好。为什么这么说呢？ 就如同我们在之前的视频里所说过的，一颗芯片里所承载的是无数像图中一样的晶体管，整体来看的话就会是像上面一样的在 说明为什么纳米制成工艺越小越好。钱。我们必须知道，晶体管的大小和其功效是没有直接关系的，无论晶体管是大是小，功效都是一样的。现在以产品本身的角度来说，在两块相同大小的芯片上，假设左边的芯片采用的是二十八纳米的制成工艺， 而右边的芯片则是采用无纳米的制成工艺，那我们便可以很清楚的看到，制成工艺越大，芯片就只能塞进越少的晶体管。制成工艺越小，芯片则可以塞进更多的晶体管。 而我们可以把芯片想象成一间工厂，里面的晶体管则是员工，员工越多，工厂的效率当然也就越高。再来制成工艺越小，晶体管门之间的距离也就越短，这也就缩短了晶体管门之间传送电子的距离，大大减低了芯片的工号。这也是为 什么现在市场上推出了电子设备，例如手机、平板等越来越轻，功能也越来越多。因为随着纳米制成工艺的提升，在这些电子设备里所需植入的芯片也就越来越小，而且还能植入比以前更多的芯片。接下来，每一块芯片都是从金元切割出来的， 那以制造成本的角度来看的话，在一片相同大小的金源上，越小的制成工艺，金源边上浪费了材料也就越少。 而且制成工艺越小，在相同大小的金源上所能制造出来的芯片也就越多。除此之外，在芯片的制作过程中，难免会出现一些不合格的芯片。 我们可以想象这两块不同制成工艺的均匀，个别撒上二十颗芝麻，在相同的位置上，有芝麻的地方就代表不合格。这样一来，我们可以清楚的看到，制成工艺小的 金元可以制作出两百六十四块芯片，不合格的芯片有二十块，良品率为九十二八仙。制成工艺大的金元则可以制作出五十四块芯片，不合格的有十六块，良品率为七十八仙。因此制成工艺越小，则可以节省更多的成本。 总结来说，芯片制成工艺的提升，除了能够提高产品效率以外，还能够降低能耗，并有效的减低成本。因此，不断的提升制成工艺才成了每个芯片厂商所追求的方向。