芯片的制造基础就是晶圆，它是芯片的基础，芯片就是在晶圆基础上进行加工的。

    在半导体中，总是会提到以尺寸标示的晶圆厂，如 8 寸或是 12 寸晶圆厂，晶圆就是制造各式电脑芯片的基础，是芯片制造的基板。

    我们可以将芯片制造比拟成用乐高积木盖房子，藉由一层又一层的堆叠，完成各式芯片的制造。

    然而，如果没有良好的地基，盖出来的房子就会歪来歪去，不合自己所意，为了做出完美的房子，便需要一个平稳的基板。

    对芯片制造来说，这个基板就是晶圆。

    首先，先回想一下小时候在玩乐高积木时，积木的表面都会有一个一个小小圆型的凸出物，藉由这个构造，我们可将两块积木稳固的叠在一起，且不需使用胶水。

    芯片制造，也是以类似这样的方式，将后续添加的原子和基板固定在一起。因此，我们需要寻找表面整齐的基板，以满足后续制造所需的条件。

    在固体材料中，有一种特殊的晶体结构──单晶，它具有原列在一起的特性，可以形成一个平整的原子表层。

    因此，采用单晶做成晶圆，便可以满足以上的需求。

    原子级别的制造就可以知道这种技术的难度，原子观测都难，更不用说加工原子了。

    该如何产生这样的材料呢？主要有二个步骤，分别为纯化以及拉晶，之后便能完成这样的材料。

    纯化分成两个阶段，第一步是冶金级纯化，二氧化硅是大自然中非常常见的一种石头，此一过程主要是加入碳，以氧化还原的方式，将氧化硅转换成 98以上纯度的硅，就像炼钢一样。

    但是，98对于芯片制造来说依旧不够，仍需要进一步提升。

    因此，将再进一步采用西门子制程作纯化，如此，将获得半导体制程所需的高纯度多晶硅。

    接着，就是拉晶的步骤。

    首先，将前面所获得的高纯度多晶硅融化，形成液态的硅。之后，以单晶的硅种和液体表面接触，一边旋转一边缓慢的向上拉起。至于为何需要单晶的硅种，是因为硅原子排列就和人排队一样，会需要排头让后来的人该如何正确的排列，硅种便是重要的排头，让后来的原子知道该如何排队。最后，待离开液面的硅原子凝固后，排列整齐的单晶硅柱便完成了。

    然而，8寸c12寸又代表什么东西呢？他指的是我们产生的晶柱，长得像铅笔笔桿的部分，表面经过处理并切成薄圆片后的直径。至于制造大尺寸晶圆又有什么难度呢？

    晶柱的制作过程就像是在做棉花糖一样，一边旋转一边成型。

    有制作过棉花糖的话，应该都知道要做出大而且扎实的棉花糖是相当困难的，而拉晶的过程也是一样，旋转拉起的速度以及温度的控制都会影响到晶柱的品质。

    也因此，尺寸愈大时，拉晶对速度与温度的要求就更高，因此要做出高品质 12 寸晶圆的难度就比 8 寸晶圆还来得高。

    只是，一整条的硅柱并无法做成芯片制造的基板，为了产生一片一片的硅晶圆，接着需要以钻石刀将硅晶柱横向切成圆片，圆片再经由抛光便可形成芯片制造所需的硅晶圆。

    有了晶圆之后就可以进行芯片的设计。

    如果是23世纪文明，这些设计就可以在“天道”系统里面进行模拟设计，芯片的制造一个指令就行了，但是现在并没有这种技术。

    “天道”是一个高科技的宇宙模拟系统，可以模拟宇宙的规则，比如重力c引力c化学特性等等，当然这些特性需要人类进行事先的设置，一旦设置成功之后，配合虚拟现实技术，里面就是一个真正的世界，如果人类突然走进这个虚拟世界，都会分不清现实还是虚幻。

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