第八十六章 芯片的問題

　　黃豪杰已經看過陸河縣X射線激光器基地的建設進度。

　　從目前情況來看，由于技術相當成熟，工程預計在今年十一月份到十二月份可以竣工。

　　然后調整和初步實驗兩三個月，也就是說鐵銀常溫超導體，預計在明年四月份可以小規模量產。

　　一旦擁有常溫超導體，銀河科技的芯片就必須上馬了。

　　所以這一次張汝京離職，對于黃豪杰而言是一個機會。

　　他需要一個對于芯片行業了如指掌的人，來給銀河科技的芯片公司掌舵。

　　而張汝京就非常合適，對方對于芯片行業的工廠建設非常拿手，而這正是黃豪杰需要的。

　　加上對方人品還可以，黃豪杰決定和對方接觸一下，看看是否可以將張汝京拉到銀河科技來。

　　不過由于超導量子芯片的資料完整度非常低，截止目前不過是8%左右。

　　黃豪杰已經決定，先生產超導電子芯片。

　　事實上超導量子芯片和電子芯片的工藝大同小異。

　　自從20世紀后半葉計算機技術大行其道，人類進入信息時代。

　　隨著計算機芯片的集成度越來越高，元件越做越小，集成電路技術現在正逼近其極限，而摩爾定律也即將失效，電子芯片的性能已經差不多到極限。

　　而且盡管計算機的運行速度與日俱增，但是有一些難題是計算機根本無法解決的，例如大數的因式分解，理論上只要一個數足夠大，這個難題夠目前最快的計算機忙幾億年的。

　　所以新的計算機，就必須提上日程了。

　　目前未來計算機的路線上，主要要三條路，分別是：量子計算機、光子計算機、生物計算機。

　　量子計算機，也分非常多分支，而超導量子計算機是目前最有前途的，其他還有光量子、離子阱、超導電路、金剛石色心和半導體量子點都是有希望用來做量子比特，也就是量子計算機。

　　光子計算機，同樣是有非常大的潛力，當然和量子計算機一樣，材料是一個大問題，如何設計也是非常麻煩。

　　至于生物計算機，這東西又叫DNA計算機或者分子計算機，外國人早就研發過了，運算速度也非同凡響，但是如何讀取數據是一個巨大的問題。

　　而黃豪杰現在手上擁有常溫超導體技術，他當然傾向于超導量子計算機。

　　另外那8%量子芯片技術資料，也不是完全用不到。

　　他發現其中有一種技術可以用在芯片工藝上面。

　　就說一下目前的電子計算機芯片工藝，芯片的制作過程和米粒家所處的水平（因為東島和大陸現在處于分治狀態，所以東島的芯片技術不等同于東唐）。

　　硅，這玩意兒需要氯化了再蒸餾，可以得到純度很高的硅，切成片就是我們想要的硅片。

　　硅的評判指標就是純度，你想想，如果硅里有一堆雜質，那電子就別想跑順暢。

　　太陽能級高純硅要求99.9999%，這玩意兒全世界超過一半是東唐產的，早被玩成了白菜價。

芯片用的電子級高純硅要求99.999999999%(別數了，11個9，又稱為11N)，幾乎全賴進口　　聽說蘇省的鑫華公司正在研發，計劃初步實現年產0.5萬噸，而東唐一年進口15萬噸。

　　高純硅的傳統霸主依然是漢斯Wacker（瓦克化學）和米粒家Hemlock(漢姆洛克，米日合資)，東唐任重而道遠。

　　接下來是晶圓，硅提純時需要旋轉，成品就是圓柱形的。所以切片后的硅片也是圓的，因此就叫“晶圓”。

　　切好之后，就要在晶圓上把成千上萬的電路裝起來的，干這活的就叫“晶圓廠”。

　　那么以目前人類的技術，怎樣才能完成這種操作？用原子操縱術？或許平行時空的黃豪杰可以利用納米機器人完成完成，至于現在還是想想就好。

　　晶圓加工的過程有點繁瑣。

　　首先在晶圓上涂一層感光材料，這材料見光就融化，那光從哪里來？光刻機，可以用非常精準的光線，在感光材料上刻出圖案，讓底下的晶圓裸露出來。

　　然后，用等離子體這類東西沖刷，裸露的晶圓就會被刻出很多溝槽，這套設備就叫刻蝕機。

　　在溝槽里摻入磷元素，就得到了一堆N型半導體。

　　完成之后，清洗干凈，重新涂上感光材料，用光刻機刻圖，用刻蝕機刻溝槽，再撒上硼，就有了P型半導體。

　　實際過程更加繁瑣，大致原理就是這么回事。有點像3D打印，把導線和其他器件一點點一層層裝進去。

　　那么為啥不把芯片做的更大一點呢？這樣不就可以安裝更多電路了嗎？性能不就趕上外國了嘛？

　　答案出奇簡單：錢！一塊300mm直徑的晶圓，16nm工藝可以做出100塊芯片，10nm工藝可以做出210塊芯片，于是價格就便宜了一半，在市場上就能死死摁住競爭對手，賺了錢又可以做更多研發，差距就這么拉開了。

　　不過東唐軍用芯片基本實現了自給自足，因為兔子不計較錢嘛！可以把芯片做的大大的。

　　另外，越大的硅片遇到雜質的概率越大，所以芯片越大良品率越低。總的來說，大芯片的成本遠遠高于小芯片，不過對軍兔來說，這都不叫事兒。

　　畢竟安全第一，花錢總比被人掐脖子強。

　　芯片良品率取決于晶圓廠整體水平，但加工精度完全取決于核心設備，就是前面提到的“光刻機”。

　　光刻機，尼德蘭—阿斯麥公司(ASML)橫掃天下！不好意思，產量還不高，你們慢慢等著吧！無論是臺基電、三鑫，還是英特爾，誰先買到阿斯麥的光刻機，誰就能率先具備7nm工藝。沒辦法，就是這么強大！

　　太陽國的尼康和佳能也做光刻機，但技術遠不如阿斯麥，這幾年被阿斯麥打得找不到北，只能在低端市場搶份額。

　　阿斯麥是唯一的高端光刻機生產商，每臺售價至少1億美金，2017年只生產了12臺，2018年預計能產24臺，這些都已經被臺積電三星英特爾搶完了，2019年預測有40臺，其中一臺是給華芯國際。

　　既然這么重要，咱不能多出點錢嗎？

　　第一：英特爾有阿斯麥15%的股份，臺基電有5%，三鑫有3%，有些時候吧，錢不是萬能的。第二，東唐整了個瓦森納協定，敏感技術不能賣，東唐、北高力、波斯、利比雅均是被限制國家。

　　有意思的是，2009年上滬微電子的90納米光刻機研制成功(核心部件進口)，2010年米粒家允許90nm以上設備銷售給華國，后來東唐開始攻關65nm光刻機，2015年米粒家允許65nm以上設備銷售給東唐，中芯國際才有機會去撿漏一臺高端機。

　　當然其中原因不言而喻，之所以放開限制，主要是為了打擊東唐企業，讓東唐企業無法獲得利潤，從而陷入惡性循環。

　　不過咱也不用氣餒，咱隨便一家房地產公司，銷售額輕松秒殺阿斯麥。

　　重要性僅次于光刻機的刻蝕機，東唐的狀況要好很多，16nm刻蝕機已經量產運行，7-10nm刻蝕機也在路上了，所以米粒家很貼心的解除了對東唐刻蝕機的封鎖。

　　在晶圓上注入硼磷等元素要用到“離子注入機”，今年國內好像要第一臺國產商用機，水平不知道。

　　離子注入機70%的市場份額是米粒家應用材料公司的。

　　涂感光材料得用“涂膠顯影機”，太陽國東京電子公司拿走了90%的市場份額。

　　即便是光刻膠這些輔助材料，也幾乎被太陽國信越、米粒家陶氏等壟斷。

　　芯片做好后，得從晶圓上切下來，接上導線，裝上外殼，順便還得測試，這就叫封測。

　　封測是東島的天下，排名世界第一的日月光，后面還跟著一堆實力不俗的小弟：矽品、力成、南茂、欣邦、京元電子。

　　東唐的三大封測巨頭，長電科技、華天科技、通富微電，混的都還不錯，畢竟只是芯片產業的末端，技術含量不高。

　　硅原料、芯片設計、晶圓加工、封測，以及相關的半導體設備，絕大部分領域東唐還是處于“任重而道遠”的狀態。

　　那這種懵逼狀態還得持續多久呢？根據“燒錢燒時間”理論，掐指算算，大約是2030年吧！

　　東唐內閣印發的集成電路產業發展綱要明確提出，2030年集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平，一批企業進入國際第一梯隊，產業實現跨越式發展。

　　當前，東唐芯片的總體水平差不多處在剛剛實現零突破的階段，雖然市場份額微乎其微，但每個領域都在跟進。

　　任重而道遠啊！