1977年，國際上開始工業(yè)生產(chǎn)16K的芯片，64K的芯片也已經(jīng)做出樣品。同時中國只有少數(shù)單位仿照國外產(chǎn)品，做出了接近1K的芯片。但成品率極低，不能投入生產(chǎn)，只能作為樣品。1K對64K，這就是當(dāng)時的差距。 然后，中國科學(xué)院提出，要在一年內(nèi)拿下4K芯片。但經(jīng)過一年的研究，成品率仍然很低。

1978年10月，中科院請王守武全面負(fù)責(zé)這一任務(wù)。他帶領(lǐng)團(tuán)隊奮戰(zhàn)一年，到1979年9月，終于把4K芯片的成品率提高到了20%以上。

這是什么概念？量產(chǎn)的芯片成品率至少要達(dá)到90%以上，否則難以收回成本?？墒钱?dāng)時王守武的這20%成品率就已經(jīng)是重大進(jìn)步了，獲得了中國科學(xué)院科技成果一等獎。

最基本的問題，什么是芯片？

我來給大家出道題。下面這些哪些屬于芯片，哪些不屬于芯片：電腦處理器，手機(jī)處理器，機(jī)械硬盤，固態(tài)硬盤，電腦內(nèi)存，手機(jī)存儲卡，U盤，液晶顯示器？

請大家思考一下。如果你能答對，你的知識水平就超過了90%的人。

答案是：這些幾乎都屬于芯片，只有兩個不是。一個是液晶顯示器，另一個是電腦硬盤中的一類，機(jī)械硬盤。機(jī)械硬盤是用磁來存儲的，不是半導(dǎo)體。而電腦硬盤中的另一類，固態(tài)硬盤，卻屬于芯片。固態(tài)硬盤、電腦內(nèi)存、手機(jī)存儲卡和U盤都是用半導(dǎo)體來存儲的，它們都屬于芯片。

其實，液晶顯示器跟芯片也是近親，因為它是用半導(dǎo)體元件控制的，而且它的制造過程與芯片也十分相似。因此，液晶顯示這個行業(yè)又被稱為半導(dǎo)體顯示。

芯片的力量何在？

它實際上是來自半導(dǎo)體。知道這個，你的知識水平就超過了99%的人。

為什么半導(dǎo)體這么神通廣大？

原因在于，只有半導(dǎo)體有變化。跟半導(dǎo)體相對的，導(dǎo)體永遠(yuǎn)是導(dǎo)電的，絕緣體永遠(yuǎn)是不導(dǎo)電的，它們都沒有變化。

只有半導(dǎo)體，可以在導(dǎo)電和不導(dǎo)電之間轉(zhuǎn)換。我們可以控制這種轉(zhuǎn)換，辦法有很多。用導(dǎo)電和不導(dǎo)電表示0和1，就可以計算，可以存儲，產(chǎn)生無窮的變化。

芯片制造難在哪里呢？

其實每一步都很難，沒有容易的。芯片制造分為五個階段。

第一，把沙子，也就是二氧化硅，轉(zhuǎn)化成多晶硅。

第二，把多晶硅提煉成單晶硅，再把單晶硅切成一個個圓盤，也就是晶圓。 第三，在晶圓上制造各種器件。 第四，把芯片封裝起來。 第五，做最后的測試。

例如第一個階段，多晶硅的純度要達(dá)到11個9，即99.999999999%。我們平時說的純金，只不過是4個9，99.99%而已。

第二個階段，晶圓要做得非常平，連它自身的重量導(dǎo)致的彎曲，都是要控制的。如何控制這些晶體缺陷，是各個廠商從長期的經(jīng)驗教訓(xùn)中總結(jié)出來的，是他們高度重視的技術(shù)秘密。

前兩個階段都很難，第三個階段又是難中之難。光刻就是其中的核心技術(shù)。

光刻是什么？

其實就好比傳統(tǒng)的膠片照相技術(shù)，包括曝光、顯影、定影等等。具體的操作是這樣的。

首先，在晶圓表面涂一層光刻膠。

然后，在晶圓上面放一層掩膜，要刻的圖案就畫在掩膜上。

然后，用光通過掩膜去照射下面的晶圓。這里的關(guān)鍵在于，光刻膠遇到光會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這樣，圖案就轉(zhuǎn)移到了光刻膠上。

然后，把光刻膠去掉。但發(fā)生過化學(xué)反應(yīng)的地方，就留下了。

最后，對沒有光刻膠的地方進(jìn)行刻蝕。這樣，圖案終于轉(zhuǎn)移到了晶圓上。真正在晶圓上刻出東西來，是在這一步。

光刻真正的厲害之處，在于它保持這么高精度的同時，還能有很高的生產(chǎn)效率。

近年來，每當(dāng)報道一個中國在芯片方面的技術(shù)進(jìn)展，立刻就有很多人歡呼可以取代光刻了，可以擺脫卡脖子了。其實這完全是誤解。

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大家通過此篇文章，是否對芯片技術(shù)有了更深層次的理解？

致芯科技表示：未來我們還要付出巨大的努力，做出巨大的改革，再此領(lǐng)域做出更好的成績。

原文標(biāo)題：關(guān)于芯片，那些你不知道的……

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