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造芯片到底有多灾?单看这几个技术就知道纷歧般

时期:2022-07-13 00:37 点击数:
本文摘要:自老美对我国实施技术封堵后,高科技工业方面影响就比力多,特别是芯片制造方面,即便我们有芯片设计技术,但若没制造能力,同样只能望洋兴叹,故近一年来自力重生造芯片风潮水很盛。可是芯片到底有多灾造?列位可能只懂其一不懂其二。那到底有多灾呢?首先,自然是晶圆的提取,这是芯片制造的基础原料。 简朴来说,把晶圆切割后,经由光刻加工,最后获得芯片。芯片制造的晶圆,主要身分是硅,要到达芯片制造尺度,对这种“硅晶圆”的硅含量要到达“十一个九”的纯度,即是99.999999999%。

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自老美对我国实施技术封堵后,高科技工业方面影响就比力多,特别是芯片制造方面,即便我们有芯片设计技术,但若没制造能力,同样只能望洋兴叹,故近一年来自力重生造芯片风潮水很盛。可是芯片到底有多灾造?列位可能只懂其一不懂其二。那到底有多灾呢?首先,自然是晶圆的提取,这是芯片制造的基础原料。

简朴来说,把晶圆切割后,经由光刻加工,最后获得芯片。芯片制造的晶圆,主要身分是硅,要到达芯片制造尺度,对这种“硅晶圆”的硅含量要到达“十一个九”的纯度,即是99.999999999%。一般将纯度为98%左右的粗硅,再经由盐酸氯化和蒸馏,就可以获得高纯度的多晶硅。

而多晶硅可以用于光伏工业(太阳能发电),但还不能用于芯片制造,这时还得用柴可拉斯基法(Czochralski process)把多晶硅转换为单晶硅。说到光刻机,就说到ASML,全球就这一个公司才气提供这种设备。现在最新的设备是接纳EUV(Extreme Ultraviolet,极紫外线)对晶圆举行光刻,嗯,也就是三星和台积电最新5nm制程工艺使用的技术。而像Intel,现在还不能挺进10nm制程门槛,是因为还停留在DUV(Deep Ultravi,深紫外线)工艺。

极紫外线,波长为13.5nm,与可见光中波长最短的紫光相比,可见光中的紫光波长约为380-450nm。要发出这种光,对技术及工艺等有特别严格的要求。简朴来说,就是在ASML光刻机内部,先把极高纯度的金属锡加热到熔化,再将其喷到真空之中。

喷出的锡看起来似乎一条线,其实是高速移动的,直径为30微米的锡珠(滴),发生的速度是每秒钟5万颗。然后,先用激光照射这些锡珠(滴),使其变为粉饼状,发生更大的外貌积。再以高功率的二氧化碳激光照射这些粉饼,这样,就获得了高热等离子体,放射出极紫外线。

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固然,光刻机的每一个关键技术都不容易,每一个都是顶尖科技,否则也就不会仅ASML才气做这个。也应该能想到,整个工业链的协同也是必须,差别部件由差别厂商供货,ASML就像最终的集成商。ASML光刻机这个设备除过技术方面的绝对厉害外,对情况的要求也很是苛刻。

其对空气清洁度的要求,做一个简朴对比:在美国航空航天署组装詹姆斯·韦伯太空望远镜的无尘房间,其清洁度到达了CleanRoom ISO 7,也就是每立方米的空气中,大于0.5微米的微粒数量不得凌驾35.2万个。可是,ASML厂房的清洁度必须到达ISO 1,也就是说,每立方米空气中,小于0.1微米的微粒数量不得大于10个(大于该尺寸的微粒不得存在)。而在普通人生活的正常情况,其“污染指数”是ISO 1的500万倍。造芯片的技术不是普通人所能预想的那么简朴,我们国家要在这方面更进一步,应该另有不少路要走。


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