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芯片为什么这么难制造?芯片有哪些制作流程?

作者: 宇凡微 编辑: 单片机工程师 来源: 宇凡微 发布日期: 2022.06.20 浏览次数:
信息摘要:
当下,国产芯片制造就是成为我国科技领域的一大难题,那么,芯片为什么这么难制造,芯片制造的流程是什么?

        改革开放以来,我国的社会地位和社会经济都在不断提升,同时,科技实力也得到了质的飞跃,中国生产的电子产品品质有了长足的进步,中国制造响彻全世界,技术实力也得到了国内外的认可。但不可否认的是,在某些高精尖技术领域,仍然落后于世界先进水平。当下,国产芯片制造就是成为我国科技领域的一大难题,那么,芯片为什么这么难制造,芯片制造的流程是什么?

芯片为什么这么难制造

一、芯片为什么这么难制造

        对不了解芯片的人来说,芯片只是一张薄薄的黑色小硅片,比指甲盖还小,看起来并不难制作,因此人们很难想象芯片为什么这么难制造。但事实上,只要把芯片拿到显微镜下,就会看到如地图般错综复杂的线路,无论是设计这些线路还是将其生产出来,都需要强大的设计、指挥以及风险控制能力。尤其是芯片制造,过程尤为复杂,做错一步就要全部重来。同时,制造芯片所必须的光刻机也是一大难题,目前能够生产高端光刻机的公司只有荷兰的ASML公司,而且每年只生产几十台。并且在美国等国家的干预下,ASML公司也是无法出售高端光刻机给我国,一切难题都需要我们国家自己解决,因此芯片制造对我国来说还是一大难题。

二、芯片制造的流程

        制造芯片,第一步就是制作晶圆。厂商需要用沙土多次提纯,提取电子级硅。光是这一步就格外困难,容错率极低,一百个硅原子中只能含有一个杂质原子。提纯后得到的硅锭切片,就得到了晶圆。第二步则是晶体管阶段,这时候需要用到光刻机,将电路结构印刻在晶圆上,再挖出线路图,注入离子,清除光刻胶。然后再用铜将晶体管进行连接,最后进行电镀,去除多余的铜。过程看似简单,但国内尚未掌握光刻机这个核心工具,要达到标准,只能使用国外进口的光刻机,国内的芯片制造多数就是在这一步被“卡脖子”。最后,就是封测阶段,只要测试合格,一枚芯片就诞生了。

        近年来,我国也意识到独立制造芯片的重要性,政府也加大了对芯片领域公司的扶持,目前我国的芯片设计能力已经得到提升,和世界同步,国内的芯片制造厂商,如中芯国际等,也已经逐步发展起来,取得了不错的市场表现。相信假以时日,国产芯片也能在世界上占据一席之地。

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