第47章 芯片
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打了個(gè)響指，將空間夾層中的一隊(duì)姐妹放了出來(lái)，畢竟是小女孩，妃玥見(jiàn)了伊澤瑞爾之前大殺四方的樣子，一臉崇拜的說(shuō)：“大哥哥，你就是我的姐夫吧？姐姐以前跟我說(shuō)我姐夫會(huì)是一個(gè)萬(wàn)人敬仰的大英雄！”小孩子是非常認(rèn)死理的，姐姐以前告訴她的，她就一直記在心里，現(xiàn)在看到伊澤瑞爾，而且他還幫姐姐和自己打跑了壞人，覺(jué)得就是這個(gè)就是大英雄了！·
“妃玥！說(shuō)什么呢？”希伊瓦趕忙把自己的妹妹拉到了身后，自己跟這個(gè)強(qiáng)者根本就不熟，要是得罪了對(duì)方……現(xiàn)在這個(gè)男人已經(jīng)證明了自己的實(shí)力，那他之前給自己看的那些天方夜譚的東西，或許是真的，而且，他說(shuō)能夠幫助我們，那肯定也是真的！
之前伊澤瑞爾殺掉安彭錄的時(shí)候，希伊瓦打心底里感到舒暢，這種齷齪下流的狗東西，死了才好，活著還不知道要坑到多少人呢！但是她并不僅僅是她自己，她還是這個(gè)羸弱國(guó)家的女王，不管伊澤瑞爾是不是自己國(guó)家的人，安彭錄這種強(qiáng)者在自己國(guó)家的王宮里面被殺，對(duì)方一定會(huì)以為是自己設(shè)下的埋伏，就算是有理，自己也說(shuō)不清，更別說(shuō)就算是到了現(xiàn)在，她自己也是稀里糊涂的。
如今，已經(jīng)到了破釜沉舟的局面了，人在逆境之下之中，哪怕是一根稻草，只要又救命的可能，都必須用盡全身的力氣去抓??！
“你們王宮的侍衛(wèi)呢？找個(gè)人把這家伙帶下去關(guān)好了?！币簧韾盒牡恼骋?，濕乎乎的，伊澤瑞爾可不想上手。但看希伊瓦在那兒半天不動(dòng)，估計(jì)她的侍衛(wèi)都已經(jīng)被對(duì)方的人控制住了，一時(shí)半會(huì)兒也來(lái)不了，擺了擺手，“構(gòu)建空間囚籠，解析囚犯數(shù)據(jù)，能量定義完成，囚籠構(gòu)造完成?！?p> 透明的立方體囚籠將院落中死狗一般趴在地上求饒的國(guó)王關(guān)住，任憑他怎么搞，都出不來(lái)了，伊澤瑞爾轉(zhuǎn)身朝著屋內(nèi)走去，招呼后面一大一小兩個(gè)女孩，瞇著眼睛說(shuō)：“走吧，咱們接著之前的說(shuō)?！?p> 將自己制定的啟蒙者計(jì)劃詳細(xì)說(shuō)了一遍，讓一部分人擁有智能芯片，先發(fā)展起來(lái)，帶動(dòng)剩下的人發(fā)展，這其中最關(guān)鍵的就是制備遠(yuǎn)超這個(gè)時(shí)代的科技產(chǎn)品——人工智能芯片。想要制備人工智能芯片，原材料硅、金屬鋁、暗合金、化學(xué)材料……這些材料都必不可少。
芯片制造的準(zhǔn)備階段在必備原材料的采集工作完畢之后，這些原材料中的一部分需要進(jìn)行一些預(yù)處理工作。而作為最主要的原料，硅的處理工作至關(guān)重要。首先，硅原料要進(jìn)行化學(xué)提純，這一步驟使其達(dá)到可供半導(dǎo)體工業(yè)使用的原料級(jí)別。而為了使這些硅原料能夠滿(mǎn)足集成電路制造的加工需要，還必須將其整形，這一步是通過(guò)溶化硅原料，然后將液態(tài)硅注入大型高溫石英容器而完成的。
而后，將原料進(jìn)行高溫溶化。許多固體內(nèi)部原子是晶體結(jié)構(gòu)，硅也是如此。為了達(dá)到高性能處理器的要求，整塊硅原料必須高度純凈，即單晶硅。然后從高溫容器中采用旋轉(zhuǎn)拉伸的方式將硅原料取出，得到圓柱體的硅錠。
硅錠圓形橫截面的直徑為200毫米。單晶硅錠在制成硅錠并確保其是一個(gè)絕對(duì)的圓柱體之后，下一個(gè)步驟就是將這個(gè)圓柱體硅錠切片，切片越薄，用料越省，自然可以生產(chǎn)的處理器芯片就更多。切片還要鏡面精加工的處理來(lái)確保表面絕對(duì)光滑，之后檢查是否有扭曲或其它問(wèn)題。這一步的質(zhì)量檢驗(yàn)尤為重要，它直接決定了成品芯片的品質(zhì)。
單晶硅錠新的切片中要摻入一些物質(zhì)而使之成為真正的半導(dǎo)體材料，而后在其上刻劃代表著各種邏輯功能的晶體管電路。摻入的物質(zhì)原子進(jìn)入硅原子之間的空隙，彼此之間發(fā)生原子力的作用，從而使得硅原料具有半導(dǎo)體的特性。
伊澤瑞爾準(zhǔn)備選擇的半導(dǎo)體制造工藝是互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體。其中互補(bǔ)一詞表示半導(dǎo)體中N型MOS管和P型MOS管之間的交互作用。而N和P在電子工藝中分別代表負(fù)極和正極。多數(shù)情況下，切片被摻入化學(xué)物質(zhì)而形成P型襯底，在其上刻劃的邏輯電路要遵循nMOS電路的特性來(lái)設(shè)計(jì)，這種類(lèi)型的晶體管空間利用率更高也更加節(jié)能。
在摻入化學(xué)物質(zhì)的工作完成之后，標(biāo)準(zhǔn)的切片就完成了。然后將每一個(gè)切片放入高溫爐中加熱，通過(guò)控制加溫時(shí)間而使得切片表面生成一層二氧化硅膜。通過(guò)密切監(jiān)測(cè)溫度，空氣成分和加溫時(shí)間，該二氧化硅層的厚度是可以控制的。皮爾特沃夫工藝已經(jīng)可以使門(mén)氧化物的寬度小到了驚人的1個(gè)原子厚度。
這一層門(mén)電路也是晶體管門(mén)電路的一部分，晶體管門(mén)電路的作用是控制其間電子的流動(dòng)，通過(guò)對(duì)門(mén)電壓的控制，電子的流動(dòng)被嚴(yán)格控制，而不論輸入輸出端口電壓的大小。準(zhǔn)備工作的最后一道工序是在二氧化硅層上覆蓋一個(gè)感光層。這一層物質(zhì)用于同一層中的其它控制應(yīng)用。這層物質(zhì)在干燥時(shí)具有很好的感光效果，而且在光刻蝕過(guò)程結(jié)束之后，能夠通過(guò)化學(xué)方法將其溶解并除去。
光刻蝕這是這其中最艱難的一個(gè)步驟，要使用一定波長(zhǎng)的光在感光層中刻出相應(yīng)的刻痕，由此改變?cè)撎幉牧系幕瘜W(xué)特性。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于所用光的波長(zhǎng)要求極為嚴(yán)格，需要使用短波長(zhǎng)的紫外線和大曲率的透鏡?？涛g過(guò)程還會(huì)受到晶圓上的污點(diǎn)的影響。每一步刻蝕都是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程。
設(shè)計(jì)每一步過(guò)程的所需要的數(shù)據(jù)量都可以用10T的單位來(lái)計(jì)量，而且制造每塊處理器所需要的刻蝕步驟都超過(guò)2000步(每一步進(jìn)行一層刻蝕)。而且每一層刻蝕的圖紙如果放大許多倍的話(huà)，可以和整個(gè)紐約市外加郊區(qū)范圍的地圖相比，甚至還要復(fù)雜.
試想一下，把整個(gè)紐約地圖縮小到實(shí)際面積大小只有10個(gè)平方毫米的芯片上，那么這個(gè)芯片的結(jié)構(gòu)有多么復(fù)雜，可想而知了吧？
伊澤瑞爾雖然二次覺(jué)醒的能力貌似可以掌握光，但他還不是很熟練，不過(guò)這些對(duì)于拉克絲來(lái)說(shuō)，人家起碼領(lǐng)先了二級(jí)文明3000年的光學(xué)技術(shù)，做這些簡(jiǎn)直就是易如反掌。
當(dāng)這些刻蝕工作全部完成之后，晶圓被翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。短波長(zhǎng)光線透過(guò)石英模板上鏤空的刻痕照射到晶圓的感光層上，然后撤掉光線和模板。通過(guò)化學(xué)方法除去暴露在外邊的感光層物質(zhì)，而二氧化硅馬上在陋空位置的下方生成。
摻雜在殘留的感光層物質(zhì)被去除之后，剩下的就是充滿(mǎn)的溝壑的二氧化硅層以及暴露出來(lái)的在該層下方的硅層。這一步之后，另一個(gè)二氧化硅層制作完成。然后，加入另一個(gè)帶有感光層的多晶硅層。多晶硅是門(mén)電路的另一種類(lèi)型。
由于此處使用到了金屬原料(因此稱(chēng)作金屬氧化物半導(dǎo)體)，多晶硅允許在晶體管隊(duì)列端口電壓起作用之前建立門(mén)電路。感光層同時(shí)還要被短波長(zhǎng)光線透過(guò)掩?？涛g。再經(jīng)過(guò)一部刻蝕，所需的全部門(mén)電路就已經(jīng)基本成型了。然后，要對(duì)暴露在外的硅層通過(guò)化學(xué)方式進(jìn)行離子轟擊，此處的目的是生成N溝道或P溝道。這個(gè)摻雜過(guò)程創(chuàng)建了全部的晶體管及彼此間的電路連接，沒(méi)個(gè)晶體管都有輸入端和輸出端，兩端之間被稱(chēng)作端口。
重復(fù)這一過(guò)程，持續(xù)添加層級(jí)，加入一個(gè)二氧化硅層，然后光刻一次。