00后|最强垃圾佬？22岁小哥淘二手破烂造出的CPU：直逼初代Intel( 二 ) 车库|最强垃圾佬？22岁小哥淘

文章图片

上面这一步，你只要会用 Photoshop ，在家也能画出个电路图。但是再往后的步骤，在家基本上不太可能完成了，因为，接下来就涉及到了光刻。
众所周知，光刻机，最重要的就是光。为了造出从 14nm 到 7nm 再到 5nm 甚至 3nm制程的芯片，我们就需要越来越短的紫外线波长。
这需要在纳米级别下，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，然后 EUV 就能刻出制程更小的芯片，就是下面这个动图。

文章图片

看不懂就对了，因为这事除了荷兰的那个阿斯麦，世界没有第二家公司能做出来。但是，这哥们上亚马逊买了个投影仪，然后又弄个显微镜和投影仪组装起来，就做成了一台简易的 “ 光刻机 ”。
用这台 “ 光刻机 ” 完成 “ 投影光刻 ” 后，小哥再把芯片放进化学试剂里，就能把原来的沟壑加深，使其刻在晶圆上，最后冲洗掉所有的光刻胶。

文章图片

这也就完成了初步蚀刻。但到这步，这块芯片还是没有灵魂，因为它 “ 不导电 ”。下一步就是通过离子注入，赋予硅晶体管电特性，说白了就是让它导电，变成电线。这时候就得用到另一个比光刻机还要复杂的玩意，刻蚀机。

文章图片

这玩意有多难造，举个刻蚀机灰尘控制的例子来说。以常见的 5nm 制成的芯片为例，一片 12 寸的晶圆上，直径大于 20nm 的颗粒不能超过两个。这就相当于青海省 72.23 万平方公里的土地上，只允许 2 粒葡萄大小的灰尘。
刻蚀机可以在硅结构中注入硼或者磷，再嵌入一点铜做成导线中的“ 电芯 ”，就能让“ 电芯 ”其它晶体管连接。

文章图片

之后还得用气相沉积技术贴一层 “ 钢化膜 ” ，保护做好的电路不受腐蚀，更加坚固耐用。。正儿八经的刻蚀机，需要用到专业的离子注入机和气相沉积技术。这种方法相当贵，甚至还有点危险，过程中会用到爆炸性气体硅烷。
先不说危不危险，刻蚀机你就搞不到啊。。。所以，这哥们搬来了一个 “ 烤箱 ”。在这里，他运用了一种特别古早的高温扩散方式，也称为退火。把蚀刻好且冲洗干净的晶圆放入 1000 摄氏度高温的专业 “ 烤箱 ” 里，烘烤 45 分钟，这样就可以把磷原子嵌入进去。

文章图片

最后再放入从二手市场淘来的真空机，给芯片 “ 贴个膜 ” ，第一层电路大功告成。之后再往晶圆上面涂一层光刻胶，然后重复光刻、刻蚀、掺杂等上述步骤做出第二层电路，第三层电路。。。
这样子基本就把芯片搞定了。
芯片搞出来，还得先检测一波，看看有没坏点啥的。这就需要用到电子显微镜。这玩意可以检测小于 0.2um 的细微结构，也就是头发丝的 1/100 大小的物体。