洪荒科技大仙 第60章 芯片研究

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    「這樣手工製造電子元件，什麼時候才能發展到網際網路時代啊！」走在實驗室裡面，方浩不由嘆息。筆神閣 www.bishenge。com

    現代社會的技術體系包括四大領域，領域包羅萬象。

    第一就是電力系統，包括水電、核電、風電、火電、太陽能。

    第二就是發動機，包括蒸汽發動機，燃油發動機，電力發動機，航空發動機，以及離子發動機。

    第三就是通信，包括晶片，網絡，衛星等等。

    第四就是材料，包括有機材料，無機材料，金屬材料，複合材料等等。

    而這些系統的功能都是建立在晶片的基礎上發展的，紅石城目前的晶片發展水平還停留在最原始階段。

    不但如此，計算機系統的指令集也還沒有完善，最要命的就是紅石城沒有外界壓力，技術的發展速度很慢。

    在地球上，因為生存空間的壓力，很多人都還沒有解決溫飽問題，所以他們努力發展科技賺錢，科技日新月異。

    但是在洪荒就不同了，很多人因為修煉可以吸收靈氣，靈氣可以給身體提供能量，一年吃幾次飯就可以了。

    衣食無憂之後，人們沒有動力去干科學研究這種辛苦的事情，大部分人都有生物惰性，能躺著絕不站著。

    所以紅石城十幾萬人口僅僅有幾千人進行科研，剩下的每天當神仙打坐練氣，日子過得好不悠閒，洪荒生靈的資質太好了，稍微修煉一下就能達到很高的境界。

    那些修煉資質差的人才是我最需要的，或許這就是聖人要破壞洪荒修煉體系的原因，方浩心中升起了一絲明悟。

    尤其是在宇宙星空時代，各個生命星球靈氣稀薄，修真煉器成了不可能，所以人們不得不發展科技。

    方浩搖搖頭，抹除了腦海中不好的想法，結合自己看到的產業狀態，開始撰寫半導體發展計劃書。

    半導體是從手工製造到機器自動化慢慢發展的，在地球歷史上，光是半導體原理就耗費了113年的時間，從1833年到1947年，不是一蹴而就的。

    而且想要發展出晶片，需要在機械方面有重大突破，機械的加工精度要達到原子級別，包括16種機械設備。

    1、光刻機，在矽片表面塗上光刻膠，然後用一個類似底片一樣的東西蓋在塗了光刻膠的矽片上，然後進行光照，讓光刻膠定型，把器件或電路結構臨時複製到矽片上，不過紅石半導體實驗室如今採用手工製造。

    而光刻機是自動製造，操作的精度是納米級別，涵蓋的技術非常高，所需要的加工精度需要納米級水平，也就是原子級別，30個原子排列一條線就是一納米。

    2、等離子體刻蝕機，也就是手工製程中的真空擴散工序，將光蝕好的矽片和擴散材料放進真空容器中，在外部能量作用下讓擴散材料形成等離子體，讓等離子體中的一部分與光刻膠發生化學反應，生成可揮發產物，讓等離子體中的另一部分在電場中的作用下加速，轟擊在矽片上面的部分光刻膠上，實現矽片表面的定向腐蝕。

    光刻膠分為兩種，一部分不容易蝕刻，一部分容易蝕刻，放入蝕刻機中產生蝕刻的效果，容易蝕刻的部分消失，不容易蝕的部分仍然存在，結果會導致蝕光刻膠讓矽片的一部分消失，讓矽片組成複雜的電路模板，相當於過年使用的的剪紙一樣。

    3、反應離子刻蝕機，在平板電極間施加高頻電壓，產生數百微米厚的離子層，這些離子的濃度和均勻度都有很高的要求。

    4、離子注入機，對半導體表面附近區域進行摻雜，控制電極之間的離子高速撞擊矽片，讓離子轟擊進入矽片裡面，實現半導體的摻雜加工。

    如果電極間的離子是五價磷離子，就可以構成p型半導體，如果電極間的離子三價硼離子，就可以構成n型半導體。

    除此之外，反應離子蝕刻機還可以控制摻雜濃度，得到各種摻雜濃度的半導體。

    5、單晶爐，熔融半導體材料，拉單晶，為後續半導體器件製造，提供單晶體的半導體晶坯。

    所謂單晶，也就是矽片，典型的特點就是所有的原子處於同一個平面，而且一層一層疊起來，技術要求非常高，越大的晶圓製造難度越高。

    6、晶圓劃片機，把晶圓切割成小片，而且要求晶圓的原子在同一平面

    7、晶片減薄機，通過拋磨，把晶片厚度減薄，這是機械加工的範疇，也就是利用數控機器使用刀片緩慢切割，精度原子級別。

    8、氣相外延爐，讓單晶襯底一層一層原子緩慢增長，形成讓單晶生長的基礎結構。

    9、分子束外延系統，在襯底表面吸引熔融矽離子，在合適的條件下，矽離子會按照晶軸方向逐層生長，冷卻後形成單晶。

    10、氧化爐，對半導體材料進行氧化處理，使得半導體為氧化成二氧化矽，它是一種絕緣材料。

    11、低壓化學氣相澱積系統，把化學反應劑的蒸氣引入反應室，在襯底表面發生化學反應生成薄膜。

    12、等離子體增強化學氣相澱積系統，利用輝光放電，讓等離子電離後在矽片襯底上進行化學反應，沉積半導體薄膜材料。

    13、磁控濺射台，在設備內部形成正交電磁場，把將電子束縛在加工目標表面特定區域，實現高離子密度和高能量的電離，讓特定原子在基片上形成薄膜。

    14、化學機械拋光機，通過機械研磨和化學溶解的綜合作用，半導體進行研磨拋光。

    15、引線鍵合機，把半導體晶片上的輸出點與外面封裝管腳用導電金屬線鏈接起來，如果是高端晶片，一般是用黃金作為連接材料，這也是黃金可以作為貴重金屬的重要原因。

    16、探針測試台，通過探針與半導體器件的引腳接觸，進行電學測試，檢測半導體的性能指標是否符合設計性能要求。

    方浩一邊查閱以前自己記載的資料，一邊利用自己掌握的知識進行分析，列出這些設備所需要攻克的技術，思索著如何去實現它。

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