銀河科技帝國(guó) 第八十六章 芯片的問(wèn)題

黃豪杰已經(jīng)看過(guò)陸河縣X射線激光器基地的建設(shè)進(jìn)度。

從目前情況來(lái)看，由于技術(shù)相當(dāng)成熟，工程預(yù)計(jì)在今年十一月份到十二月份可以竣工。

然后調(diào)整和初步實(shí)驗(yàn)兩三個(gè)月，也就是說(shuō)鐵銀常溫超導(dǎo)體，預(yù)計(jì)在明年四月份可以小規(guī)模量產(chǎn)。

一旦擁有常溫超導(dǎo)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(duì)于黃豪杰而言是一個(gè)機(jī)會(huì)。

他需要一個(gè)對(duì)于芯片行業(yè)了如指掌的人，來(lái)給銀河科技的芯片公司掌舵。

而張汝京就非常合適，對(duì)方對(duì)于芯片行業(yè)的工廠建設(shè)非常拿手，而這正是黃豪杰需要的。

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

不過(guò)由于超導(dǎo)量子芯片的資料完整度非常低，截止目前不過(guò)是8%左右。

黃豪杰已經(jīng)決定，先生產(chǎn)超導(dǎo)電子芯片。

事實(shí)上超導(dǎo)量子芯片和電子芯片的工藝大同小異。

自從20世紀(jì)后半葉計(jì)算機(jī)技術(shù)大行其道，人類進(jìn)入信息時(shí)代。

隨著計(jì)算機(jī)芯片的集成度越來(lái)越高，元件越做越小，集成電路技術(shù)現(xiàn)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(jīng)差不多到極限。

而且盡管計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度與日俱增，但是有一些難題是計(jì)算機(jī)根本無(wú)法解決的，例如大數(shù)的因式分解，理論上只要一個(gè)數(shù)足夠大，這個(gè)難題夠目前最快的計(jì)算機(jī)忙幾億年的。

所以新的計(jì)算機(jī)，就必須提上日程了。

目前未來(lái)計(jì)算機(jī)的路線上，主要要三條路，分別是：量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)。

量子計(jì)算機(jī)，也分非常多分支，而超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)是目前最有前途的，其他還有光量子、離子阱、超導(dǎo)電路、金剛石色心和半導(dǎo)體量子點(diǎn)都是有希望用來(lái)做量子比特，也就是量子計(jì)算機(jī)。

光子計(jì)算機(jī)，同樣是有非常大的潛力，當(dāng)然和量子計(jì)算機(jī)一樣，材料是一個(gè)大問(wèn)題，如何設(shè)計(jì)也是非常麻煩。

至于生物計(jì)算機(jī)，這東西又叫DNA計(jì)算機(jī)或者分子計(jì)算機(jī)，外國(guó)人早就研發(fā)過(guò)了，運(yùn)算速度也非同凡響，但是如何讀取數(shù)據(jù)是一個(gè)巨大的問(wèn)題。

而黃豪杰現(xiàn)在手上擁有常溫超導(dǎo)體技術(shù)，他當(dāng)然傾向于超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。

另外那8%量子芯片技術(shù)資料，也不是完全用不到。

他發(fā)現(xiàn)其中有一種技術(shù)可以用在芯片工藝上面。

就說(shuō)一下目前的電子計(jì)算機(jī)芯片工藝，芯片的制作過(guò)程和米粒家所處的水平（因?yàn)闁|島和大陸現(xiàn)在處于分治狀態(tài)，所以東島的芯片技術(shù)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(píng)判指標(biāo)就是純度，你想想，如果硅里有一堆雜質(zhì)，那電子就別想跑順暢。

太陽(yáng)能級(jí)高純硅要求99.9999%，這玩意兒全世界超過(guò)一半是東唐產(chǎn)的，早被玩成了白菜價(jià)。

芯片用的電子級(jí)高純硅要求99.999999999%(別數(shù)了，11個(gè)9，又稱為11N)，幾乎全賴進(jìn)口

聽(tīng)說(shuō)蘇省的鑫華公司正在研發(fā)，計(jì)劃初步實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)0.5萬(wàn)噸，而東唐一年進(jìn)口15萬(wàn)噸。

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

接下來(lái)是晶圓，硅提純時(shí)需要旋轉(zhuǎn)，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(wàn)的電路裝起來(lái)的，干這活的就叫“晶圓廠”。

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

晶圓加工的過(guò)程有點(diǎn)繁瑣。

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

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

在溝槽里摻入磷元素，就得到了一堆N型半導(dǎo)體。

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

實(shí)際過(guò)程更加繁瑣，大致原理就是這么回事。有點(diǎn)像3D打印，把導(dǎo)線和其他器件一點(diǎn)點(diǎn)一層層裝進(jìn)去。

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

答案出奇簡(jiǎn)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(jià)格就便宜了一半，在市場(chǎng)上就能死死摁住競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，賺了錢又可以做更多研發(fā)，差距就這么拉開(kāi)了。

不過(guò)東唐軍用芯片基本實(shí)現(xiàn)了自給自足，因?yàn)橥米硬挥?jì)較錢嘛！可以把芯片做的大大的。

另外，越大的硅片遇到雜質(zhì)的概率越大，所以芯片越大良品率越低。總的來(lái)說(shuō)，大芯片的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小芯片，不過(guò)對(duì)軍兔來(lái)說(shuō)，這都不叫事兒。

畢竟安全第一，花錢總比被人掐脖子強(qiáng)。

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(shè)備，就是前面提到的“光刻機(jī)”。

光刻機(jī)，尼德蘭—阿斯麥公司(ASML)橫掃天下！不好意思，產(chǎn)量還不高，你們慢慢等著吧！無(wú)論是臺(tái)基電、三鑫，還是英特爾，誰(shuí)先買到阿斯麥的光刻機(jī)，誰(shuí)就能率先具備7nm工藝。沒(méi)辦法，就是這么強(qiáng)大！

太陽(yáng)國(guó)的尼康和佳能也做光刻機(jī)，但技術(shù)遠(yuǎn)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(chǎng)搶份額。

阿斯麥?zhǔn)俏ㄒ坏母叨斯饪虣C(jī)生產(chǎn)商，每臺(tái)售價(jià)至少1億美金，2017年只生產(chǎn)了12臺(tái)，2018年預(yù)計(jì)能產(chǎn)24臺(tái)，這些都已經(jīng)被臺(tái)積電三星英特爾搶完了，2019年預(yù)測(cè)有40臺(tái)，其中一臺(tái)是給華芯國(guó)際。

既然這么重要，咱不能多出點(diǎn)錢嗎？

第一：英特爾有阿斯麥15%的股份，臺(tái)基電有5%，三鑫有3%，有些時(shí)候吧，錢不是萬(wàn)能的。第二，東唐整了個(gè)瓦森納協(xié)定，敏感技術(shù)不能賣，東唐、北高力、波斯、利比雅均是被限制國(guó)家。

有意思的是，2009年上滬微電子的90納米光刻機(jī)研制成功(核心部件進(jìn)口)，2010年米粒家允許90nm以上設(shè)備銷售給華國(guó)，后來(lái)東唐開(kāi)始攻關(guān)65nm光刻機(jī)，2015年米粒家允許65nm以上設(shè)備銷售給東唐，中芯國(guó)際才有機(jī)會(huì)去撿漏一臺(tái)高端機(jī)。

當(dāng)然其中原因不言而喻，之所以放開(kāi)限制，主要是為了打擊東唐企業(yè)，讓東唐企業(yè)無(wú)法獲得利潤(rùn)，從而陷入惡性循環(huán)。

不過(guò)咱也不用氣餒，咱隨便一家房地產(chǎn)公司，銷售額輕松秒殺阿斯麥。

重要性僅次于光刻機(jī)的刻蝕機(jī)，東唐的狀況要好很多，16nm刻蝕機(jī)已經(jīng)量產(chǎn)運(yùn)行，7-10nm刻蝕機(jī)也在路上了，所以米粒家很貼心的解除了對(duì)東唐刻蝕機(jī)的封鎖。

在晶圓上注入硼磷等元素要用到“離子注入機(jī)”，今年國(guó)內(nèi)好像要第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)商用機(jī)，水平不知道。

離子注入機(jī)70%的市場(chǎng)份額是米粒家應(yīng)用材料公司的。

涂感光材料得用“涂膠顯影機(jī)”，太陽(yáng)國(guó)東京電子公司拿走了90%的市場(chǎng)份額。

即便是光刻膠這些輔助材料，也幾乎被太陽(yáng)國(guó)信越、米粒家陶氏等壟斷。

芯片做好后，得從晶圓上切下來(lái)，接上導(dǎo)線，裝上外殼，順便還得測(cè)試，這就叫封測(cè)。

封測(cè)是東島的天下，排名世界第一的日月光，后面還跟著一堆實(shí)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(cè)巨頭，長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電，混的都還不錯(cuò)，畢竟只是芯片產(chǎn)業(yè)的末端，技術(shù)含量不高。

硅原料、芯片設(shè)計(jì)、晶圓加工、封測(cè)，以及相關(guān)的半導(dǎo)體設(shè)備，絕大部分領(lǐng)域東唐還是處于“任重而道遠(yuǎn)”的狀態(tài)。

那這種懵逼狀態(tài)還得持續(xù)多久呢？根據(jù)“燒錢燒時(shí)間”理論，掐指算算，大約是2030年吧！

東唐內(nèi)閣印發(fā)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要明確提出，2030年集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，一批企業(yè)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)，產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

當(dāng)前，東唐芯片的總體水平差不多處在剛剛實(shí)現(xiàn)零突破的階段，雖然市場(chǎng)份額微乎其微，但每個(gè)領(lǐng)域都在跟進(jìn)。

任重而道遠(yuǎn)啊！