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光刻机不是时光机

嵌入式Linux | 36 2020-08-15 14:11 0 0 0

这是网上流程很广的一张图片 我把这个图片传到我的朋友圈后,很多人评论,评论内容我就不说了。

最近因为华为的问题,光刻机成为了焦点,成为焦点的原因是因为光刻机这个东西是用来制作芯片核心中的核心。

那CPU是由什么组成的呢?

CPU里面有成千上万的晶体管。

晶体管又是什么组成的呢?

晶体管是由半导体物质组成,然后我们需要做的,就是让这些半导体物质由规则的排列起来。

如果我们对芯片的大小没有要求,如果这样,你可以去看看第一台计算机的大小,就不用继续往下看这篇文章了,我们知道,如果我们把芯片里面的晶体管制作的足够小,那么同样大小的芯片就可以容纳更多的晶体管,那么同样大小的芯片它的性能就会更加强悍,它的运算能力,处理数据的能力也会更加强悍。

我们现在能做的光刻技术是 90nm 。现在最厉害的光刻机技术是 5nm 。

那为什么需要光刻机呢?

芯片里面的半导体由硅和其他的物质组成,因为芯片很小,我们在上面雕刻各种形状,让这些形状满足我们的要求,进而制作出我们想要的CPU。

那问题来了,我们不可能靠肉眼把那些细小的线条画在上面后再去雕刻吧?因为真的太小了,动辄纳米级的东西,高级焊接工用显微镜也难以实现。

一些比我们聪明的人类就发明了光刻技术,通过光把要画的图案印到半导体物质上面去,从而雕刻出想要的结构,完成芯片的制作。

图片中的 Photomask 就是我们在另一张图片中提到的 「光刻掩膜版制造」,我们把要画的图形画在光刻掩膜版上,然后通过照射,把比较大的图像成比例缩小照射到半导体物质上,通过一系列复杂的技术让半导体物质结构产生变化,通过这样的方法,制作出我们想要的芯片。

上面只说到了皮毛,相对于光刻机来说,是有点太过于简单了,实际的过程中非常复杂,而且因为是涉及到物理结构的东西,在结构上要求十分精细。

比如说下面这个流程:

查找了下当时的一些资料,我们国家确实在比较早期就开始了光刻机的研究,不过开始研究的时候,其他国家的发展速度也是非常快的。

1972年我是还没有出生的,我是1989年出生,到我懂事的时候应该是10岁左右,那时候是99年,那几年香港回归,澳门回归很多大事情都发生了。

可惜的是,在我们村子里,大家过得都还很艰苦,每年辛辛苦苦在田间劳作,都头来米饭都不够吃,特别是我们家,我和我哥都是男娃娃,饭量也比较大,每年米不够的时候,我们就需要跟其他人借米。

艰苦的环境下,在吃饭都是问题的时候,也没有时间关心什么高科技了,我家有一台磁带收音机,当然了,那台收音机不能收音,因为是在乡下,没有广播电台,我们就买音乐磁带来放着听,那时候的小刚是最火的,我爸特别喜欢听毛主席的红太阳升那首歌,每次那首歌出来,家里的气氛也变得神采奕奕。

我说这些想说明的是,国家那时候的重心应该也是在发展经济上,有侧重的时候,肯定也就出现轻视的地方,这些年生活越来越好是肯定的,也是有了越来越好的生活和强大了国家人民,才有了底气跟那些吃汉堡的人们去叫嚣。

光刻机的东西我不是专业,网络上有很多更权威以及详细的资料,现在的光刻技术如果只靠一个国家,一个公司来完成还是相当困难,可能可以做出可以使用的产品,但是想做到如此精细,必须依靠人类全世界的力量。

https://www.bilibili.com/video/BV1uT4y1J72t?from=search&seid=5604434542314651623

  
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