你知道沙子是怎么變成芯片的嗎？

沙子在變成芯片之前，需要先經(jīng)歷1000多攝氏度的高溫千錘百煉。

接著，高溫對(duì)沙子進(jìn)行提純，獲得單晶硅錠且純度不低于99．9999％。然后，再對(duì)提純后的單晶硅錠進(jìn)行研磨、拋光、清洗，切割成不足一毫米的晶圓。

半導(dǎo)體使用的單晶硅片在9N（99．9999999％）－11N（99．999999999％）左右，即純度要求最低是光伏單晶硅片的1000倍。

為了適應(yīng)各式各樣的芯片要求，硅片結(jié)構(gòu)上還出現(xiàn)了多種形態(tài)。大致為以下三種——

接著，硅晶棒在經(jīng)過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓；而晶圓再通過光刻的技術(shù)，雕刻出多達(dá)幾十億個(gè)晶體管和線路。單晶硅除了用在芯片外，還能用于太陽(yáng)能電池。目前，我國(guó)已成為全球最大的單晶硅生產(chǎn)國(guó)，我國(guó)單晶硅片產(chǎn)能占全球比例為97．6％。

而晶圓在進(jìn)行光刻之前，需要先涂抹光刻膠；讓紫外線透過印有線路的掩膜，照射硅晶圓刻出電路圖，并通過藥液和超聲波振動(dòng)，將放置刻蝕槽中的晶圓凱刻出細(xì)至5－6納米的溝，這過程需要不斷重復(fù)多達(dá)幾十遍。緊接著，再進(jìn)行清除，溶解，蝕刻完成，露出一個(gè)個(gè)光刻后的凹槽；后續(xù)再經(jīng)歷摻雜，晶圓切片，封裝，包裝，成品測(cè)試。

最終，一顆經(jīng)歷千錘百煉的芯片就這樣出爐了。

芯片制造過程——光刻機(jī)的作用

在芯片制造各個(gè)環(huán)節(jié)中，光刻是芯片制作最為艱難的一步。其難點(diǎn)在于光刻機(jī)的性能，它決定了芯片制作的成率以及性能。

可以說(shuō)，光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，這種可以一個(gè)接一個(gè)把所有圖案都投射到晶圓上，誤差還保持在幾十分之一微米的范圍內(nèi)的神奇設(shè)備，早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)存在。而針對(duì)光刻機(jī)的研究，則在60年代就已開始。

光刻機(jī)的迭代，從接觸式掩模光刻機(jī) 、步進(jìn)式掃描光刻機(jī)，到電子束曝光，電子束直寫機(jī)——EUV光刻機(jī)的出現(xiàn)。在光刻機(jī)這個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上，自始至終只有三個(gè)玩家能持續(xù)走下去，那就是荷蘭的ASML、日本的尼康和佳能。

目前，我國(guó)正面臨美國(guó)全面封鎖禁止芯片自主的局面。中國(guó)雖然已研制出屬于自己的SMEE光刻機(jī)——上海微電子，但目前只能實(shí)現(xiàn)90nm工藝制程，與ASML的7nm的制程差距不小。

值得肯定的是，我國(guó)已經(jīng)走在了從無(wú)到有的道路上！屏幕前的你認(rèn)為我國(guó)能突破封鎖，實(shí)現(xiàn)光刻機(jī)自由嗎？相信能的，可以在上面的視頻發(fā)彈幕或者評(píng)論，分享你的觀點(diǎn)。