第28章 芯片制造
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叶枫白了他一眼道:“那叫智能光总线计算机。关键在于智能。他与传统的总线不同,传统总线只负责一台电脑内的运算器和寄存器之间的数据传输。而我的智能总线计算机是突破单台电脑限制,串联所有运算器和寄存器等设备。计算机不是通过网络互联,而是通过智能总线,将每个个人使用的输入输出设备和其他运算器、寄存器和存储器相连。最终可以让全世界共用一台电脑。而可以同时利用多个不同类型和不同运算能力的运算器的算力,共同做一件或多件事情。可以说这是电脑的2.0版。”
王猛一脸茫然,然后似懂非懂的点头道:“哦,反正就是光速也没用,和计算无关。”
王猛又接着问道:“感觉听你说芯片技术原理挺简单的,为什么造芯片那么难呢?芯片是怎么制造的?”
叶枫想了想说道:“芯片制造简单的说可以分为四步。第一步先制造硅晶圆。半导体产业的最上游是硅晶圆制造。事实上,上游的硅晶圆产业又是由三个子产业形成的,依序为硅的初步纯化、多晶硅的制造、硅晶圆制造。”
“硅的初步纯化是将石英砂(sio2)转化成冶金级硅(硅纯度98%以上)。然后将硅制造成多晶硅。制作方法是将冶金级硅制成多晶硅。这里的多晶硅可分成两种:高纯度(99.999999999%,11n)与低纯度(99.99999%,7n)两种。”
“高纯度是用来制做ic等精密电路ic,俗称半导体等级多晶硅;低纯度则是用来制做太阳能电池的,俗称太阳能等级多晶硅。最后制作成硅晶圆。”
“方法是:将多晶硅制成硅晶圆。硅晶圆又可分成单晶硅晶圆与多晶硅晶圆两种。一般来说,ic制造用的硅晶圆都是单晶硅晶圆,而太阳能电池制造用的硅晶圆则是单晶硅晶圆与多晶硅晶圆皆有。一般来说,单晶硅的效率会较多晶硅高,当然成本也较高。”
“第二步ic设计。简单来讲,ic设计可分成几个步骤,依序为:规格制定、逻辑设计、电路布局、布局后模拟、光罩制作。”
“第三步ic制造。ic制造的流程较复杂,但其实ic制造就只做一件事而已:把光罩上的电路图转移到晶圆上。它的过程其实和传统相片的制造过程非常类似。”
“ic制造的步骤是:薄膜、光阻、显影、蚀刻、光阻去除,然后不断的循环数十次。薄膜工艺是镀上金属,实际上不一定是金属有时候是氧化硅等;光阻工艺是在晶圆上涂上一层光阻(感光层);显影工艺是用强光透过光罩后照在晶圆上;蚀刻工艺是把没有光阻覆盖的薄膜冲蚀;光阻去除工艺是把上面的光阻去除,留下的薄膜部分就是电路图了。”
“当然,实际的过程没那么简单。实际的情形是光罩是由好几十层构成的,而每层需要的材质也不一样。也就是说,薄膜那一层需用不同的材质。譬如说,sio2。”
“第四步ic封测。封测包括封装和测试。封装的流程大致如下:切割、黏贴、焊接、模封。切割是第一步就是把ic制造公司送来的一片片晶圆切割成一颗颗长方形的ic。黏贴是把ic黏贴到pcb板上。焊接是把ic的小接脚焊接到pcb上,这样才和大pcb(如主机板)相容。模封就是把接脚模封起来。接下来就是测试。”
“以上只是简单描述芯片制造过程。实际上芯片制造要复杂的多。仅前道工艺就需要三四百道工艺。外延沉积、化学气相沉积、胶光刻工艺、光刻成像、等离子刻蚀、离子注入、干式剥离等等很多工艺都存在技术壁垒。”
王猛吃惊的看着叶枫说道:“我去,这小玩意竟然做起来这么复杂。”
叶枫更加吃惊,暗道:“他听懂了么?他真的听懂了?”
其实王猛并没有听懂,只是觉得听着都很复杂,应该就很复杂。
叶枫摇摇头道:“算了,别想这些了,有想这些的时间,还不如想想中午吃什么。来,给你一个尝尝我的手艺的机会。”
王猛惊讶道:“哦吼,你还会做饭?那我吃猪肉、鸡肉、鱼肉,在家乡我们只吃牛羊马,猪鸡鸭鱼肉很少吃。”
叶枫道:“没问题安排。”其实这一时期家政机器人已经会煮饭做菜,叶枫更喜欢自己做的,所以亲自动手,家政机器人在旁边帮忙。
叶枫做了红烧肉、辣子鸡、椒盐虾和一些青菜,多做了一点想着可以路上吃。红烧肉做法有很多种,叶枫觉得大部分都太油腻,唯有古娲国东部地区菜系做的红烧肉好吃又不腻。
做法是先将肉煮一下,煮出血水再继续煮出一些油脂。然后重新换水,放入肉、糖、多放生抽、醋、少放盐和一些八角桂皮,先大火煮开,然后小火煮至收汁即可。这样做出来的红烧肉香糯软烂不油不腻,不放老抽一样色泽诱人。叶枫一直觉得老抽这玩意颜色太重,不怎么爱用。
辣子鸡叶枫喜欢吃干一点的,鸡块先腌制然后用油炸,另起一锅少放点油煸一下干辣椒和花椒,之后放入炸好的鸡块翻炒一下放入盐倒一点生抽即可。叶枫很少用鸡精或者味精等调料,总觉得这些东西是工业合成的吃多了不健康。
椒盐虾开始用类似红烧的办法,放油然后放糖小火烧到褐色再放入虾翻炒,虾很容易熟之后放点胡椒粉和生抽即可。虾会炒出一些水不要收汁太干,这个汁用来沾剥好的虾,味道鲜美原汁原味。
避免过于油腻叶枫又做了一个青菜苦瓜炒青椒。青椒本来有些辣,但遇到苦瓜会变得不辣,苦瓜遇到青椒也会变得不苦。叶枫既怕辣又怕苦本来很少吃这两种蔬菜,但自从发现两个一起炒会被中和就经常炒来吃。
最后叶枫煲了一个鱼头豆腐汤,煎了鱼头和豆腐的时候,锅中放了姜和花椒八角一起煎,可以减少鱼腥味。然后就加水煲,千滚豆腐万滚鱼,所以煲的久了一点。好了后就撒一点盐放点葱花汤浓味美。
王猛在餐桌上只顾着吃一句话没说,而且吃到最后盘子里的汤汁都不放过,用米饭拌一拌全部吃光。王猛吃的满头大汗,抓起冰阔落猛喝起来。