仙途高歌 第60章 芯片研究

“这样手工制造电子元件，什么时候才能发展到互联网时代啊！”走在实验室里面，方浩不由叹息。

现代社会的技术体系包括四大领域，领域包罗万象。

第一就是电力系统，包括水电、核电、风电、火电、太阳能。

第二就是发动机，包括蒸汽发动机，燃油发动机，电力发动机，航空发动机，以及离子发动机。

第三就是通信，包括芯片，网络，卫星等等。

第四就是材料，包括有机材料，无机材料，金属材料，复合材料等等。

而这些系统的功能都是建立在芯片的基础上发展的，红石城目前的芯片发展水平还停留在最原始阶段。

不但如此，计算机系统的指令集也还没有完善，最要命的就是红石城没有外界压力，技术的发展速度很慢。

在地球上，因为生存空间的压力，很多人都还没有解决温饱问题，所以他们努力发展科技赚钱，科技日新月异。

但是在洪荒就不同了，很多人因为修炼可以吸收灵气，灵气可以给身体提供能量，一年吃几次饭就可以了。

衣食无忧之后，人们没有动力去干科学研究这种辛苦的事情，大部分人都有生物惰性，能躺着绝不站着。

所以红石城十几万人口仅仅有几千人进行科研，剩下的每天当神仙打坐练气，日子过得好不悠闲，洪荒生灵的资质太好了，稍微修炼一下就能达到很高的境界。

那些修炼资质差的人才是我最需要的，或许这就是圣人要破坏洪荒修炼体系的原因，方浩心中升起了一丝明悟。

尤其是在宇宙星空时代，各个生命星球灵气稀薄，修真炼器成了不可能，所以人们不得不发展科技。

方浩摇摇头，抹除了脑海中不好的想法，结合自己看到的产业状态，开始撰写半导体发展计划书。

半导体是从手工制造到机器自动化慢慢发展的，在地球历史上，光是半导体原理就耗费了113年的时间，从1833年到1947年，不是一蹴而就的。

而且想要发展出芯片，需要在机械方面有重大突破，机械的加工精度要达到原子级别，包括16种机械设备。

1、光刻机，在硅片表面涂上光刻胶，然后用一个类似底片一样的东西盖在涂了光刻胶的硅片上，然后进行光照，让光刻胶定型，把器件或电路结构临时复制到硅片上，不过红石半导体实验室如今采用手工制造。

而光刻机是自动制造，操作的精度是纳米级别，涵盖的技术非常高，所需要的加工精度需要纳米级水平，也就是原子级别，30个原子排列一条线就是一纳米。

2、等离子体刻蚀机，也就是手工制程中的真空扩散工序，将光蚀好的硅片和扩散材料放进真空容器中，在外部能量作用下让扩散材料形成等离子体，让等离子体中的一部分与光刻胶发生化学反应，生成可挥发产物，让等离子体中的另一部分在电场中的作用下加速，轰击在硅片上面的部分光刻胶上，实现硅片表面的定向腐蚀。

光刻胶分为两种，一部分不容易蚀刻，一部分容易蚀刻，放入蚀刻机中产生蚀刻的效果，容易蚀刻的部分消失，不容易蚀的部分仍然存在，结果会导致蚀光刻胶让硅片的一部分消失，让硅片组成复杂的电路模板，相当于过年使用的的剪纸一样。

3、反应离子刻蚀机，在平板电极间施加高频电压，产生数百微米厚的离子层，这些离子的浓度和均匀度都有很高的要求。

4、离子注入机，对半导体表面附近区域进行掺杂，控制电极之间的离子高速撞击硅片，让离子轰击进入硅片里面，实现半导体的掺杂加工。

如果电极间的离子是五价磷离子，就可以构成p型半导体，如果电极间的离子三价硼离子，就可以构成n型半导体。

除此之外，反应离子蚀刻机还可以控制掺杂浓度，得到各种掺杂浓度的半导体。

5、单晶炉，熔融半导体材料，拉单晶，为后续半导体器件制造，提供单晶体的半导体晶坯。

所谓单晶，也就是硅片，典型的特点就是所有的原子处于同一个平面，而且一层一层叠起来，技术要求非常高，越大的晶圆制造难度越高。

6、晶圆划片机，把晶圆切割成小片，而且要求晶圆的原子在同一平面

7、晶片减薄机，通过抛磨，把晶片厚度减薄，这是机械加工的范畴，也就是利用数控机器使用刀片缓慢切割，精度原子级别。

8、气相外延炉，让单晶衬底一层一层原子缓慢增长，形成让单晶生长的基础结构。

9、分子束外延系统，在衬底表面吸引熔融硅离子，在合适的条件下，硅离子会按照晶轴方向逐层生长，冷却后形成单晶。

10、氧化炉，对半导体材料进行氧化处理，使得半导体为氧化成二氧化硅，它是一种绝缘材料。

11、低压化学气相淀积系统，把化学反应剂的蒸气引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜。

12、等离子体增强化学气相淀积系统，利用辉光放电，让等离子电离后在硅片衬底上进行化学反应，沉积半导体薄膜材料。

13、磁控溅射台，在设备内部形成正交电磁场，把将电子束缚在加工目标表面特定区域，实现高离子密度和高能量的电离，让特定原子在基片上形成薄膜。

14、化学机械抛光机，通过机械研磨和化学溶解的综合作用，半导体进行研磨抛光。

15、引线键合机，把半导体芯片上的输出点与外面封装管脚用导电金属线链接起来，如果是高端芯片，一般是用黄金作为连接材料，这也是黄金可以作为贵重金属的重要原因。

16、探针测试台，通过探针与半导体器件的引脚接触，进行电学测试，检测半导体的性能指标是否符合设计性能要求。

方浩一边查阅以前自己记载的资料，一边利用自己掌握的知识进行分析，列出这些设备所需要攻克的技术，思索着如何去实现它。