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第47章 芯片

(前排感谢书友星灵文明的支持,从发书的第二天就一直给我推荐票,谢谢你了)

(感谢书友喜欢腐女的我的书币打赏,小美女还帮我建了个书友群,群号828868545,万分感谢)

(今天要去喝喜酒,下午就不更新了)

打了个响指,将空间夹层中的一队姐妹放了出来,毕竟是小女孩,妃玥见了伊泽瑞尔之前大杀四方的样子,一脸崇拜的说:“大哥哥,你就是我的姐夫吧?姐姐以前跟我说我姐夫会是一个万人敬仰的大英雄!”小孩子是非常认死理的,姐姐以前告诉她的,她就一直记在心里,现在看到伊泽瑞尔,而且他还帮姐姐和自己打跑了坏人,觉得就是这个就是大英雄了!·

“妃玥!说什么呢?”希伊瓦赶忙把自己的妹妹拉到了身后,自己跟这个强者根本就不熟,要是得罪了对方……现在这个男人已经证明了自己的实力,那他之前给自己看的那些天方夜谭的东西,或许是真的,而且,他说能够帮助我们,那肯定也是真的!

之前伊泽瑞尔杀掉安彭录的时候,希伊瓦打心底里感到舒畅,这种龌龊下流的狗东西,死了才好,活着还不知道要坑到多少人呢!但是她并不仅仅是她自己,她还是这个羸弱国家的女王,不管伊泽瑞尔是不是自己国家的人,安彭录这种强者在自己国家的王宫里面被杀,对方一定会以为是自己设下的埋伏,就算是有理,自己也说不清,更别说就算是到了现在,她自己也是稀里糊涂的。

如今,已经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,都必须用尽全身的力气去抓住!

“你们王宫的侍卫呢?找个人把这家伙带下去关好了。”一身恶心的粘液,湿乎乎的,伊泽瑞尔可不想上手。但看希伊瓦在那儿半天不动,估计她的侍卫都已经被对方的人控制住了,一时半会儿也来不了,摆了摆手,“构建空间囚笼,解析囚犯数据,能量定义完成,囚笼构造完成。”

透明的立方体囚笼将院落中死狗一般趴在地上求饶的国王关住,任凭他怎么搞,都出不来了,伊泽瑞尔转身朝着屋内走去,招呼后面一大一小两个女孩,眯着眼睛说:“走吧,咱们接着之前的说。”

将自己制定的启蒙者计划详细说了一遍,让一部分人拥有智能芯片,先发展起来,带动剩下的人发展,这其中最关键的就是制备远超这个时代的科技产品——人工智能芯片。想要制备人工智能芯片,原材料硅、金属铝、暗合金、化学材料……这些材料都必不可少。

芯片制造的准备阶段在必备原材料的采集工作完毕之后,这些原材料中的一部分需要进行一些预处理工作。而作为最主要的原料,硅的处理工作至关重要。首先,硅原料要进行化学提纯,这一步骤使其达到可供半导体工业使用的原料级别。而为了使这些硅原料能够满足集成电路制造的加工需要,还必须将其整形,这一步是通过溶化硅原料,然后将液态硅注入大型高温石英容器而完成的。

而后,将原料进行高温溶化。许多固体内部原子是晶体结构,硅也是如此。为了达到高性能处理器的要求,整块硅原料必须高度纯净,即单晶硅。然后从高温容器中采用旋转拉伸的方式将硅原料取出,得到圆柱体的硅锭。

硅锭圆形横截面的直径为200毫米。单晶硅锭在制成硅锭并确保其是一个绝对的圆柱体之后,下一个步骤就是将这个圆柱体硅锭切片,切片越薄,用料越省,自然可以生产的处理器芯片就更多。切片还要镜面精加工的处理来确保表面绝对光滑,之后检查是否有扭曲或其它问题。这一步的质量检验尤为重要,它直接决定了成品芯片的品质。

单晶硅锭新的切片中要掺入一些物质而使之成为真正的半导体材料,而后在其上刻划代表着各种逻辑功能的晶体管电路。掺入的物质原子进入硅原子之间的空隙,彼此之间发生原子力的作用,从而使得硅原料具有半导体的特性。

伊泽瑞尔准备选择的半导体制造工艺是互补型金属氧化物半导体。其中互补一词表示半导体中N型MOS管和P型MOS管之间的交互作用。而N和P在电子工艺中分别代表负极和正极。多数情况下,切片被掺入化学物质而形成P型衬底,在其上刻划的逻辑电路要遵循nMOS电路的特性来设计,这种类型的晶体管空间利用率更高也更加节能。

在掺入化学物质的工作完成之后,标准的切片就完成了。然后将每一个切片放入高温炉中加热,通过控制加温时间而使得切片表面生成一层二氧化硅膜。通过密切监测温度,空气成分和加温时间,该二氧化硅层的厚度是可以控制的。皮尔特沃夫工艺已经可以使门氧化物的宽度小到了惊人的1个原子厚度。

这一层门电路也是晶体管门电路的一部分,晶体管门电路的作用是控制其间电子的流动,通过对门电压的控制,电子的流动被严格控制,而不论输入输出端口电压的大小。准备工作的最后一道工序是在二氧化硅层上覆盖一个感光层。这一层物质用于同一层中的其它控制应用。这层物质在干燥时具有很好的感光效果,而且在光刻蚀过程结束之后,能够通过化学方法将其溶解并除去。

光刻蚀这是这其中最艰难的一个步骤,要使用一定波长的光在感光层中刻出相应的刻痕,由此改变该处材料的化学特性。这项技术对于所用光的波长要求极为严格,需要使用短波长的紫外线和大曲率的透镜。刻蚀过程还会受到晶圆上的污点的影响。每一步刻蚀都是一个复杂而精细的过程。

设计每一步过程的所需要的数据量都可以用10T的单位来计量,而且制造每块处理器所需要的刻蚀步骤都超过2000步(每一步进行一层刻蚀)。而且每一层刻蚀的图纸如果放大许多倍的话,可以和整个纽约市外加郊区范围的地图相比,甚至还要复杂.

试想一下,把整个纽约地图缩小到实际面积大小只有10个平方毫米的芯片上,那么这个芯片的结构有多么复杂,可想而知了吧?

伊泽瑞尔虽然二次觉醒的能力貌似可以掌握光,但他还不是很熟练,不过这些对于拉克丝来说,人家起码领先了二级文明3000年的光学技术,做这些简直就是易如反掌。

当这些刻蚀工作全部完成之后,晶圆被翻转过来。短波长光线透过石英模板上镂空的刻痕照射到晶圆的感光层上,然后撤掉光线和模板。通过化学方法除去暴露在外边的感光层物质,而二氧化硅马上在陋空位置的下方生成。

掺杂在残留的感光层物质被去除之后,剩下的就是充满的沟壑的二氧化硅层以及暴露出来的在该层下方的硅层。这一步之后,另一个二氧化硅层制作完成。然后,加入另一个带有感光层的多晶硅层。多晶硅是门电路的另一种类型。

由于此处使用到了金属原料(因此称作金属氧化物半导体),多晶硅允许在晶体管队列端口电压起作用之前建立门电路。感光层同时还要被短波长光线透过掩模刻蚀。再经过一部刻蚀,所需的全部门电路就已经基本成型了。然后,要对暴露在外的硅层通过化学方式进行离子轰击,此处的目的是生成N沟道或P沟道。这个掺杂过程创建了全部的晶体管及彼此间的电路连接,没个晶体管都有输入端和输出端,两端之间被称作端口。

重复这一过程,持续添加层级,加入一个二氧化硅层,然后光刻一次。

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