石头|UP主捡块石头搓出个CPU?恕我直言 人类做不到( 二 )


石头|UP主捡块石头搓出个CPU?恕我直言 人类做不到
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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 。
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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 。
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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 。
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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
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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 。
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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 。
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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 。