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!