芯片|芯片是用沙子制作的！制裁要从源头开始

文章图片

【芯片|芯片是用沙子制作的！制裁要从源头开始】

俄乌冲突告诉我们，能源和原材料才是硬通货。想要造出芯片，就需要晶圆，制作晶圆就需要硅锭，制作硅锭又需要单晶硅。那从什么物质当中能提取单晶硅呢？答案是沙子，准确的说是硅砂。

没想到吧！看起来平淡无奇的沙子，实际上是一种战略物资。天然砂主要包括硅砂及石英砂、土质砂和长石砂，但不包括人工制造的砂及粉。硅基本上都是氧化硅或者硅酸盐形式存在，极少以单质的形态出现。通常可以通过采石获得硅砂，将其经过还原、提纯、结晶等一系列复杂的工序之后，就可以将其中的二氧化硅变成单晶硅。

提取过程说起来容易，做起来难。芯片制造对硅材料纯度的要求极高，虽然硅的原材料来源于廉价的沙子，但是由于提纯工艺极其复杂，因此我们不能将100克高纯硅和一吨沙子的价值划等号。

在单晶硅的制造过程中，原材料硅将被放入巨型石英熔炉之中熔化，然后向熔炉里放入一颗晶种，以便硅晶体围着这颗晶种生长，直到形成一个几近完美的单晶硅。在这个过程中，不断对硅的熔浆进行搅拌，硅晶体将晶种团团围住，使其向同一个方向生长，直到纯度达到10万吨仅含1g杂质，才能算是一块合格的硅锭。

随后，将硅锭被整型成一个完美的圆柱体，接下来将被切割成片状，称为晶圆，切割过程有点像是切薄薄的土豆片。晶圆才是最终用于制造芯片的材料，前面说的单晶硅，准确的说是制造晶圆的材料。一般来说，晶圆切得越薄，相同量的硅材料能够制造的芯片成品就越多，晶圆的厚度一般不超过1毫米，直径可达12英寸， 30厘米。

接下来晶圆将被打磨光滑，并被检查是否有变形或者其它问题。质量检查工作是十分重要的环节，直接关系着芯片的最终良品率。