不成气候的发明家_第28章 计算器原理 首页

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   第28章 计算器原理 (第1/2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。封装的流程大致如下:切割、黏贴、焊接、模封。切割是第一步就是把ic制
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