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芯片真的很难制造吗,为什么中国造不出来芯片?

自1979年改革开放以来,我国已经持续高速发展了40多年,在40多年的时间里面,我们的国家发生了翻天覆地的变化,不管是哪个方面,由于在各个领域都取得很多突破,所以在这里就不一一列举了,在这里就介绍一下一些重点领域所取得巨大成就。

说到我国取得辉煌成就,我们首先想到的是航天领域,这几十年我国相继实现了第一次载人航天、第一次天空行走、第一次月球探测、第一个国际空间站的建设,我国也从一个落后的航天弱国一跃成为世界上仅次于美俄的第三航天强国。

芯片真的很难制造吗,为什么中国造不出来芯片?

其次是军事领域,改革开放让我国的经济实力大增,强大的国防都是建立在坚实的经济基础上的,由于拥有了充足的国防经费,近10年来我国国防建设也取得巨大成就,国产002航母、055万吨驱逐舰、075两栖攻击舰、歼-20、运-20、歼-15等一大批世界顶尖装备猎装部队,为我国经济建设保驾护航。

最后再来说说科技领域,在科技领域,我国也凸显了赶美超欧的迹象,第一颗量子卫星、高铁技术、人工智能技术、5G技术、超级计算机技术、人脸识别技术等都领先于世界,可以这么说国外有的我们基本都有了,国外没有的我们也有,尽管这几十年我们取得很大的发展成就,但是依然不能骄傲自满。

因为在一些领域特别是核心领域,我们依然落后和受制于人,其中最典型的领域就是芯片领域,可能很多人都觉得,我国都可以制造导弹、核武器、宇宙飞船、大飞机等这些复杂而先进的大物件,却搞不定一块小小的芯片,让人难以置信。

其实不用怀疑,真实的情况是,芯片的复杂程度要比导弹、核武器、宇宙飞船等工业品要复杂几十倍,如果说航空发动机被誉为现代工业的皇冠,那么芯片就是皇冠顶上的那颗明珠,比皇冠本身要耀眼的多,如今我国已经可以制造出具有世界先进的航空发动机,却依然无法制造出具有世界先进水平的芯片,究其原因就是因为芯片的研制和制造实在太难了,那芯片的研发到底有多难?芯片是如何被制造出来的?

芯片真的很难制造吗,为什么中国造不出来芯片?

我们都知道芯片是通过一堆沙子变过来的,但是这里的“变”可没有那么简单,首先要把沙子在超高温条件下提取纯度非常高的硅晶体,据说硅晶体的纯度必须达到99.9999%才能满足要求,这是第一步,提取了数量足够的硅晶体后,然后把这些硅晶体制造成硅锭,然后把硅锭切割成为硅片,硅片的厚度要求也很高,必须比苍蝇的翅膀还要薄,行业把这些薄如蝉翼的硅片称为硅晶圆,硅晶圆都制作好之后,就需要对它们进行光刻。

而要想对这些很小的硅晶圆进行光刻,就需要用到极为先进的光刻机,而光刻机是制造芯片最核心的技术之一,拥有更好的光刻机就可以制造纳米级别更小的芯片,目前世界上最先进的光刻机是荷兰ASML公司生产的紫外光刻机,这款光刻机可以制造出最小5纳米级别的芯片,而如今荷兰ASML公司正在研发2纳米级别的光刻机,继续领先世界,本文由奇趣网(www.m414.com)搜集整理。

由于光刻机即使送你一台都不能制造出来,所以它成为制造芯片最核心也是最重要的设备,我国曾经向荷兰ASML公司订购一台极紫外光刻机,不过由于种种原因至今没有交付,有了好的光刻机之后,这个时候还没有那么快可以生产出芯片,期间还要经历光刻、涂特殊胶水、制作成为掩模板等步骤。

等这些步骤完成之后,通过一定的化学反应才形成光刻电路纹理,然后再用特制的化学药水进行蚀刻获得电路凹槽,再把一些杂志粒子放进去通过高温等条件形成导电要求,这些操作往往需要重复几十次才能够完成,只有完成这些才完成芯片制造的初步工作,接下来才能顺利开展下去最终制造出芯片。

芯片真的很难制造吗,为什么中国造不出来芯片?

芯片的制造需要用到大量最新的光学技术、材料技术、精密加工技术等先进技术,不然它也不可能被誉为工业皇冠上的明珠,作为最耀眼、最重要的人类科技发展结晶,芯片技术自然需要最新、最顶级的技术,由于芯片的复杂性特征,一枚小小的芯片里面包含有几十亿个晶体管,如果把芯片的内部放大就像一座超级大城市,复杂程度超过我们的想象,这样精巧的结构设计让人一度被认为是外星人技术。

总的来说,芯片设计和制造不复杂,复杂的是如何制造出体积更小、能耗更低、功率更强的芯片,而要想制造出这样的芯片,最关键的就是拥有先进的光刻机,而光刻机正是我国还没有掌握的技术,目前我国已经成功量产14纳米级别的芯片,但是国外的芯片制造水平已经达到7纳米甚至5纳米了,还向着2纳米的极限冲刺。

所以在芯片领域我国还要努力,不过追上去只是时间问题,相信在不久将来,我国芯片一定可以赶上世界先进水平的。

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