怎樣造芯片？

當今惹不得的中共國人被一塊芯片卡住了脖子；不是因為他們不夠聰明，也不是因為他們沒有錢或資源，而是他們太過強橫。自以為東升西降，中共成了全宇宙的主宰，別人都是螻蟻般的存在；誰不迎合它的意誌，它便滅了誰。殊不知，是人都有不知道的事情，是鬼都有值得敬畏的神靈；唯有無知的流氓不需與他人共存。

為什麽台灣人（也是中華民族）造得出高端的芯片,韓國人也行？因為他們能買到ASML的光刻機。就這麽一台光刻機，可不隻是瑞典人的專利，它是美洲人，歐洲人，非洲人，亞洲人集體智慧的結晶，唯獨中共國人被排除在外，有錢也買不來。動武去搶搶看？人家毀了也不會留給你！這得招致了多大的怨恨啊？牆國內就沒有一個醒著的人。

那就自己造唄。可是，芯片工廠開了一大堆，個個都隻是為了騙錢。最可惡的要數陳進，把別人的芯片買來，叫民工磨掉印記，就成了自己的產品，騙了十幾億的資金。中共體製下的人，良心都是大大壞了的。這並不是因為被嵌製了思想自由（搞量子技術的潘建偉沒有受到任何思想限製吧？），可能是爾虞我詐的本性使然。可是，台積電的工程師投奔到了中共，為什麽也搞不出高端芯片了呢？待遇差？被坑了？還是一到中共治下，腦子就被嚇壞掉了？

芯片，又稱為集成電路，就是把具有某種存儲、運算功能的邏輯電路刻在一塊半導體上。半導體（如矽，碳）的性能介於導體與絕緣體之間，人們可以很好地控製電信號的流動。半導體是可以雙向導電的，是科學家們發現了二極管（具有陰陽兩幾或PN結）的單向導電性，人類才有了電控開關，從而可以用電流來表示信號。有電子二極管和晶體二極管之分，電子二極管現已很少見到，比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的電壓與電流不是線性關係；二極管的管壓降：矽二極管（不發光類型）正向管壓降0.7V，鍺管正向管壓降為0.3V，發光二極管正向管壓降會隨不同發光顏色而不同。主要有三種顏色，具體壓降參考值如下：紅色發光二極管的壓降為2.0--2.2V，黃色發光二極管的壓降為1.8—2.0V，綠色發光二極管的壓降為3.0—3.2V，正常發光時的額定電流約為20mA。還有三極管、場效應管、晶閘管等各種晶體管（transistor）；它們具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調製等多種功能。與普通機械開關（如Relay、switch）不同，晶體管利用電信號來控製自身的開合，所以開關速度可以非常快，實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

芯片製造的過程就如同用樂高蓋房子一樣，先有晶圓作為地基，再用氧化物一層層向上疊加，最高可達上百次疊加；每一次的疊加，都必須和前一次完美重疊，重疊誤差要求是1~2納米。然後是用光刻機通過光線把電路圖案“印刷”到晶圓上；可以理解為在晶圓表麵繪製半導體製造所需的平麵圖。光刻機以極高的加速度進行掃描曝光，在不到0.1秒的時間，又要急停並回頭往反方向掃描。ASML光刻機利用所謂的balance mass來吸收平衡晶圓平台所施加於機座的反作用力，使整座機台完全靜止，以達到完美的成像。

第二步是刻蝕與沉積。在晶圓上完成電路圖的光刻後，就要用刻蝕工藝來去除任何多餘的氧化膜且隻留下半導體電路圖。接下來是創建芯片內部的微型器件，即晶體管或存儲單元；我們需要不斷地沉積一層層的“薄膜”並通過刻蝕去除掉其中多餘的部分，另外還要添加一些材料將不同的器件分離開來。要形成多層的半導體結構，還需要先製造器件疊層：在晶圓表麵交替堆疊多層薄金屬（導電）膜和介電（絕緣）膜，之後再通過重複刻蝕工藝去除多餘部分並形成三維結構。

第三步是把晶體管等元件，用金屬材料連接起來，以實現電力與信號的發送與接收。用於半導體的金屬需要滿足以下條件：低電阻率，熱化學穩定性，高可靠性，低製造成本。互連工藝主要使用鋁和銅這兩種物質。互連工藝始於鋁沉積、光刻膠應用以及曝光與顯影，隨後通過刻蝕有選擇地去除任何多餘的金屬和光刻膠，然後才能進入氧化過程。之後再不斷重複光刻、刻蝕和沉積過程直至完成互連。最後是測試和封裝。

這些過程，人人都懂，隻是工藝的精細程度之別。電路圖案的精細度越高，成品芯片的集成度就越高，必須通過先進的光刻技術才能實現，刀刻、液刻、氣刻、聲刻，都太粗糙了。作為芯片生產過程中最關鍵設備的光刻機，有著極高的技術壁壘，有“半導體工業皇冠上的明珠”之稱，是全人類智慧的結晶。

1965年，摩爾定律誕生；Gordon E Moore(化學家)預測，未來一個芯片上的晶體管數量大約每18個月翻一倍。1968年7月，Robert Noyce（物理學家）和Gordon Moore 從Fairchild半導體公司辭職，創立了英特爾（Intel）公司，即集成電子設備（integrated electronics）的縮寫。1971年，英特爾發布了其第一個微處理器4004。4004規格為1/8英寸 x 1/16英寸，包含僅2000多個晶體管，采用英特爾10微米PMOS技術生產。2010年11月，NVIDIA發布全新的GF110核心，含30億個晶體管，采用先進的40納米工藝製造。2011年05月，英特爾成功開發世界首個3D晶體管，稱為tri-Gate。2016年，勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊打破了物理極限，將現有的最精尖的晶體管製程從14nm縮減到了1nm，完成了計算技術界的一大突破。

還有不有更深刻的工具呢？量子行嗎？虛擬的弦行嗎？有誰能實現我的絲子想法？這可是控製電信號的終極辦法，比離子阱、電子阱還要精細一萬倍，還不需要十幾億！

[寒芯]

最近這幾年是從材料上突破，其中重要的一類是用周期表中的三、五族取代矽，但有成本問題。再就是改進工藝一Applied Materials 做得不錯

數學家是萬能的，物理生物化學工程，無所不在，讚！