第148章 制造晶圆(1)
十世重生2021-04-22 10:082,271

  苗云溪应了一声,边走边说道,“我们真的要从头开始吗?”

  半导体公司到现在已经一个多月了,进展非常缓慢。钟展观察了良久,才发现是自己策略上的问题。

  “终究是我把问题看得太简单了啊。”钟展叹了一口气,“我们龙国的半导体产业,现在还是太弱了。”

  “就像一个小朋友,走还没学会,就想让他飞,这样铁定是要摔跟头的。”

  “现在在半导体的发展上,我们不能一开始就想着完全颠覆它,毕竟现在龙国的整个信息化都是建立在硅基芯片的基础上。”

  “想要建立一个全新的半导体体系,我们公司没有这种人才储备,龙国也没有做好准备。我们没有这个能力也没有实力去推翻重建。”

  “还记得,硅基芯片是为什么会被震晶芯片取代的吗?”

  苗云溪点点头:“因为硅基芯片无法产生真正的人工智能。”

  人工智能的世界中,最开始也是从硅基芯片芯片开始发展的,也发明了AI的技术。

  但是科学家们发现,使用二进制计算机,无论怎么训练,都无法把人工智能的智力水平提高到10岁以上。

  就好像有些犬类是毕竟聪明的,比如金毛,它在犬类的智商排名第四,相当于人类7岁的儿童这个水平。

  但人是会随着年龄的增长提升智力的,而金毛的上限就已经定死了。无论它怎么聪明,如何训练,它的智商也不可能提高。

  当时科学家们发现AI也是如此,它的上限仿佛被锁死了一样。AI的思维能力发展到一定的程度之后,无论如何训练,提升微乎其微。

  “是的,原本科学院研究震晶,只是因为它的抗干扰性,可以阻隔二维半导体不受临近材料的干扰,这样它可以做到极限,就是0.1纳米。”

  传统的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

  但硅基芯片有个最大的问题,就是当它的晶体管小于5纳米的时候,就会产生量子“随穿效应”。

  就是说,在这个晶体管中,电子有一定的几率跑掉,0和1就不受控制了,这就意味着芯片发展到这个时候就已经到了尽头。

  但震晶的材料不同,它的能级较高,对电子的约束力很强。它的晶体管可以做到原子级的大小,就是0.1到0.5纳米。

  “但后来深入研究后,才发现它有更重要的涵义。最后从底层开始重构。”

  “打破了0和1的界限,引入了混沌的概念,人工智能这才真正发展起来,智力上限被提高到20岁左右。”

  世界不可能是非黑即白,非好极坏,还会有不确定的状态。

  而传统的计算机是无法理解除了0和1之外的信息的,硬件和编码的底层已经限死了它对世界的认知。这就是AI无法成为真正的人工智能的原因。

  苗云溪点点头,这就是人工智能世界的发展历史。

  “所以我们现在也不能想着一口吃个胖子,真正的人工智能先不考虑了。我们先把震晶作硅晶的替代品来用,发展我们的震晶芯片。”

  “指令集上先不动,先用震晶制造的芯片打破硅基芯片的统治地位,满足我们对芯片的需求。”

  现在钟展已经理解到被卡脖子的痛苦,区区5个无人工厂,不知道军方费了多少力气才拿到刚刚满足需求的数量。

  而且钟展研究过,这些进口来的芯片绝对是有暗门存在的。所以他都不敢把无人工厂连上网络,只能在封闭的局域网中运行。

  叹了一口气,钟展说道:“还是一步步来吧,还是要把原有的道路重新走一遍。把人才培养起来,为了后续的全面颠覆做准备。”

  一边走路一边聊天,两人很快走到一个厂房前面,换好工作服。

  董胜男带着几个工程师正在安装一个设备,它的直径90厘米,高度4米,看起来很像钢制的圆筒。

  “好了!”董胜男将最后一个部件安装好,拍拍手走到钟展旁边,“改造完成!”

  看着眼前的圆筒状的装备,钟展露出兴奋的神色。

  在人工智能的世界中,只有相关专业的人才能接触到半导体设备的资料。

  钟展和苗云溪都已经进入人工智能研究,就有权限可以查询震晶的晶棒是如何生产的。

  这种设备其实和硅晶棒的生产设备差不了太多,第一代震晶的晶炉其实就是从单晶炉改造过来的。

  眼前的这个设备就是根据记忆下来的图纸,再经过钟展和董胜男大师级的改造后产生的最终成果。

  它不仅可以生产震晶棒,生产单晶硅棒也完全没问题。

  “今天是个好日子,”钟展搓搓手,兴奋的说,“要不,先拉一根硅晶棒提提神?”

  柳志勇忍不住问道:“钟首席,这个炉子能拉多大的硅晶棒?”

  钟展笑了笑,说出了一个数字:“直径600毫米。”

  制造半导体器件的基础性原材料是晶圆,晶棒经过研磨、抛光、切割,就形成了硅晶圆片。现在最常用晶圆的尺寸是12寸,就是直径400毫米。

  柳志勇听说实验室有18寸的晶圆,正好是600毫米。莫非眼前这个炉子就能制造出来吗?

  普通晶圆的生产有三个基本步骤:硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。

  硅是自然界非常常见的物质,简单说就是沙子。

  将沙石原料放入一个温度约为2000℃,并且有碳源存在的电弧熔炉中,在高温下,碳和沙石中的二氧化硅进行化学反应,碳与氧结合,得到纯度约为98%的纯硅,又称作冶金级硅。

  将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢进行氯化反应,生成液态的硅烷,然后通过蒸馏和化学还原工艺,得到了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%,成为电子级硅。

  提纯完毕后是生长,常用的方法叫直拉法。

  将高纯度的多晶硅放在石英坩埚中,并用外面围绕着的石墨加热器不断加热,温度维持在大约1400℃,炉中的空气通常是惰性气体,使多晶硅熔化。

  坩埚带着多晶硅熔化物在旋转,把一颗籽晶浸入其中,并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转,同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。

  熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端,按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去,在其被拉出和冷却后就生长成了与籽晶内部晶格方向相同的单晶硅棒。

  单晶棒将按适当的尺寸进行切割,然后进行研磨,将凹凸的切痕磨掉,再用化学机械抛光工艺使其至少一面光滑如镜,晶圆片制造就完成了。

  这是现今通用的制造方法,设备可能不大一样,原理和步骤都相同。

  但钟展有更好的方法。

继续阅读:第149章 制造晶圆(2)

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