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第28章 芯片制造（第1页）

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。