【创作培育计划】芯片：沙子走向人生巅峰

我们现在随着社会的发展，生活中有很多东西变得越来越大了，也有的东西变得越来越小了。比如我们看的电视，屏幕越来越大了，厚度越来越小了。可能有些东西我们还是觉得越大越好，比如房子，不过还有些东西我们觉得还是小一些更好，比如手机。

有时候手机屏幕会做的比较大，但是厚度、重量都比二三十年前的“大哥大”小得多了。这“大哥大”你一听这名字就很大，我们现在出门都是“拿着”手机，但大哥大给人的感觉就好像应该是“扛着”出门。而且之前的“大哥大”功能很单一，基本上只能打电话，当然它个头比较大，有可能还能用来防身。不过如果当时要真是把“大哥大”做成像现在手机这么多功能，那这“大哥大”就得做的更大，可能就得“背着”出来了，你想啊，每天出门背着一个巨大巨大的手机，是怎样一种体验？不知道的还以为背的是钢琴呢。

大家都知道最早的计算机也是个庞然大物，好几层楼那么高，而且得好多人在里面来回跑来跑去接线，知道的这是计算机，不知道的以为这是健身房呢。我们后来怎么微型化了呢？就是把之前的一大堆东西，变成一个小芯片。

芯片其实是一种特别精密的器件，芯片上面的东西叫集成电路。我们平时拆开家用电器可能看到各种电线、导线什么的，集成电路就是把这些电线和别的元器件之类的，都集成到一个小芯片上了。

我们现在做芯片常用的半导体材料叫做“硅”，它的来源特别广，最主要的来源就是沙子，准确的说叫砂砾，而且从成本角度考虑的话，一般是用高纯度的石英矿。所以有人说，沙子变成了芯片，就走向人生巅峰了。当然从沙子变成芯片不是靠的点石成金或者掐诀念咒，是有着一套非常复杂的设计和加工过程。

大家知道，沙子的主要成分是二氧化硅，我们要先把沙子融化，通过加工，把二氧化硅变成单晶硅，变成单晶硅的硅柱子，然后再切成硅片。我们所说的芯片都是以这个硅片为衬底的，在上面进行一些加工。比如我们可以说在上面生长一层金属或者其它导体材料，然后按照我们的要求把这一层薄膜刻出图形，这个图形可能就是一个金属连线的图案，正是我们需要的电路。所以我们做芯片，实际上是把我们需要的电学器件或者连线之类的，通过这样一层一层膜的图形化做在平面上，叫“平面加工工艺”。给人的感觉，就好像有点做煎饼果子，在衬底上先刷一层酱，再刷一层辣椒，再撒葱花，再放薄脆。

当然，做煎饼果子不需要图形化，但我们做芯片的话图案连线非常细，几个纳米或者十几个纳米。要做这么小，靠雕刻也不行，拿斧子劈肯定劈不出来。我记得中学时候学过一篇课文叫《核舟记》，包括我们有时候看到米上刻字，这种微雕技术对于芯片来说尺寸也远远不够小，芯片加工需要更高精度的加工技术，设计上也有很多讲究。

那我们也得承认，对于芯片相关技术来说，有些国家在一些方面比我们先进。但实际上，这些顶尖技术本来现在也不是都掌握在某一个国家的，比如芯片加工一个核心的设备叫做光刻机，最好的光刻机是荷兰一个厂商的，有些技术可能是德国更有优势。所以大家合作才是最好的共赢，而不应该互相排挤、互相抵制。我们有的企业也有优势，所以有的国家就急了，想要阻挠你。这和我们中华民族的风格很不一样，像我们小时候，如果发现有人学习比自己好，我们是会更好的提升自己，超过别人，而不是去把别人笔记撕了，阻碍别人学习。

作者：张宇识

审核：杨思雨