刻蚀机|22岁小哥在车库手搓的CPU,竟然差点追上初代英特尔?

之前差评君给大伙说过一个油管博主,路边捡块石头就搓出 CPU 。UP主捡块石头搓出个CPU?恕我直言,人类做不到。
当时这哥们也就搓出个工艺品,压根谈不上实用性,甚至都 “ 点不亮 ” 。
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其实点不亮也正常,造芯片是纳米级别的雕刻艺术,这活可以说是人类技术进阶的巅峰。
制造芯片的每一个步骤都要求做到极致,比如硅晶圆提纯。好比是你要在头发上写几百万个字,而且绝不能写错一个字。
再比如光刻机里面那个反光的镜子,用 ASML 的话说,这是宇宙中最平滑的人造结构。
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有多平?如果这块镜子有地球那么大,那它不平的地方也就一根头发丝的厚度。
再加上那些动辄几十亿的实验室,即便是在如此严苛的环境下,依然还会出现良品率不高,坏片的几率。
BUT....
一个 22 岁的小伙,在自己家车库里纯手工搓出了一枚芯片,而且还能用。我怀疑这哥们家里有一个钢铁侠同款的 “ 贾维斯 ” 。
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但话说回来,芯片这么高精尖的玩意,为啥总有人能在家搓出来?
其实芯片制造原理并不复杂,难点在于能造出足够小、能规模化且良品率极高的芯片。
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芯片中“ 电路 ”的工作原理,咱小时候上自然课就学了,用导线一头连接电池,另一头连接灯泡,导线中间再接个开关,开关一闭合灯就亮了。
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只是我们要把上面这套用导线连接的东西,缩小成纳米级。
经过不断尝试,科学家发现了半导体硅,它可以通过添加适当的掺杂剂来精准控制硅晶片的电阻率,说白了它可以当传统电路的 “ 导线 ” 。
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那个绝缘而且对光敏感的光刻胶,就成了传统电路的 “ 开关 ” 。有了能导电能断电的家伙,就有了传统的电路。
把这样的导线开关布满整个硅晶圆就能组成一个芯片。
那么说完原理,我们再说制造。这个过程大致分搞原料、涂光刻胶、光刻、掺杂和测试这几步。
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这次手搓芯片的博主显然没有能力提纯出工业级的成品硅晶圆,所以第一步就是花 45 美元买了一块正儿八经的成品硅晶片,而且商家已经做好切割和外处理,回家直接掰成半英寸见方的形状就 ok。
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上面这些步骤,只要你家有指甲剪你也能干。
晶圆搞定,接下来就是涂光敏材料光刻胶。
把晶圆放进自制的离心涂装机,点上一滴 100 微升的光刻胶。以 4000 转的速度转它 30 秒,这样光刻胶就均匀的涂抹在晶圆上了。
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再捏起晶圆放在 96 摄氏度的热板上,干燥一分钟,晶圆上就留下一层均匀覆盖的固态薄膜。
上面这步骤,只要你家有洗衣机,你把它马达拆下来把炒菜锅插在马达上,晶圆贴锅上你也能干。
接下来就是光刻,光刻的作用就是把电路印在晶圆上。
注意这个关键词,印!
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