【創(chuàng)作培育計劃】芯片：沙子走向人生巔峰

我們現(xiàn)在隨著社會的發(fā)展，生活中有很多東西變得越來越大了，也有的東西變得越來越小了。比如我們看的電視，屏幕越來越大了，厚度越來越小了。可能有些東西我們還是覺得越大越好，比如房子，不過還有些東西我們覺得還是小一些更好，比如手機(jī)。

有時候手機(jī)屏幕會做的比較大，但是厚度、重量都比二三十年前的“大哥大”小得多了。這“大哥大”你一聽這名字就很大，我們現(xiàn)在出門都是“拿著”手機(jī)，但大哥大給人的感覺就好像應(yīng)該是“扛著”出門。而且之前的“大哥大”功能很單一，基本上只能打電話，當(dāng)然它個頭比較大，有可能還能用來防身。不過如果當(dāng)時要真是把“大哥大”做成像現(xiàn)在手機(jī)這么多功能，那這“大哥大”就得做的更大，可能就得“背著”出來了，你想啊，每天出門背著一個巨大巨大的手機(jī)，是怎樣一種體驗？不知道的還以為背的是鋼琴呢。

大家都知道最早的計算機(jī)也是個龐然大物，好幾層樓那么高，而且得好多人在里面來回跑來跑去接線，知道的這是計算機(jī)，不知道的以為這是健身房呢。我們后來怎么微型化了呢？就是把之前的一大堆東西，變成一個小芯片。

芯片其實是一種特別精密的器件，芯片上面的東西叫集成電路。我們平時拆開家用電器可能看到各種電線、導(dǎo)線什么的，集成電路就是把這些電線和別的元器件之類的，都集成到一個小芯片上了。

我們現(xiàn)在做芯片常用的半導(dǎo)體材料叫做“硅”，它的來源特別廣，最主要的來源就是沙子，準(zhǔn)確的說叫砂礫，而且從成本角度考慮的話，一般是用高純度的石英礦。所以有人說，沙子變成了芯片，就走向人生巔峰了。當(dāng)然從沙子變成芯片不是靠的點石成金或者掐訣念咒，是有著一套非常復(fù)雜的設(shè)計和加工過程。

大家知道，沙子的主要成分是二氧化硅，我們要先把沙子融化，通過加工，把二氧化硅變成單晶硅，變成單晶硅的硅柱子，然后再切成硅片。我們所說的芯片都是以這個硅片為襯底的，在上面進(jìn)行一些加工。比如我們可以說在上面生長一層金屬或者其它導(dǎo)體材料，然后按照我們的要求把這一層薄膜刻出圖形，這個圖形可能就是一個金屬連線的圖案，正是我們需要的電路。所以我們做芯片，實際上是把我們需要的電學(xué)器件或者連線之類的，通過這樣一層一層膜的圖形化做在平面上，叫“平面加工工藝”。給人的感覺，就好像有點做煎餅果子，在襯底上先刷一層醬，再刷一層辣椒，再撒蔥花，再放薄脆。

當(dāng)然，做煎餅果子不需要圖形化，但我們做芯片的話圖案連線非常細(xì)，幾個納米或者十幾個納米。要做這么小，靠雕刻也不行，拿斧子劈肯定劈不出來。我記得中學(xué)時候?qū)W過一篇課文叫《核舟記》，包括我們有時候看到米上刻字，這種微雕技術(shù)對于芯片來說尺寸也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠小，芯片加工需要更高精度的加工技術(shù)，設(shè)計上也有很多講究。

那我們也得承認(rèn)，對于芯片相關(guān)技術(shù)來說，有些國家在一些方面比我們先進(jìn)。但實際上，這些頂尖技術(shù)本來現(xiàn)在也不是都掌握在某一個國家的，比如芯片加工一個核心的設(shè)備叫做光刻機(jī)，最好的光刻機(jī)是荷蘭一個廠商的，有些技術(shù)可能是德國更有優(yōu)勢。所以大家合作才是最好的共贏，而不應(yīng)該互相排擠、互相抵制。我們有的企業(yè)也有優(yōu)勢，所以有的國家就急了，想要阻撓你。這和我們中華民族的風(fēng)格很不一樣，像我們小時候，如果發(fā)現(xiàn)有人學(xué)習(xí)比自己好，我們是會更好的提升自己，超過別人，而不是去把別人筆記撕了，阻礙別人學(xué)習(xí)。

作者：張宇識

審核：楊思雨