从《流浪地球》反观半导体产业,比科幻片还复杂?

2019-02-12 16:06:44 来源:芯世相
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这个春节,要说最火的热点,一定是流浪地球了。
 
这是一部带着地球去流浪的科幻电影。
 
太阳系病了,地球的生命进入倒计时,为了活命,人类决定带着地球离开,前往宇宙深处寻找新的家园。他们空前团结,建造了一万个行星发动机和转向发动机,停止了地球自转,并向着半人马星座进发。
 
流浪地球计划,共分为五个时代:
 
一、刹车时代
整个刹车时代耗时42年。
 
此时的人类已经掌握了可控重元素聚变技术,因此利用岩石当燃料,通过制造出来的上万座行星发动机,相互配合,逆天而行,驱动地球停止自传。
 
从此地球没有日升日落,一半极昼,一半极夜。
 
停止自传引发的巨大灾难,导致地球人口锐减一半,仅剩35亿。
 
东半球多数城市,也被淹没在那滔天巨浪之下。
 
 
二、逃逸时代
地球上发动机的功率,仍不足以摆脱太阳引力,所有全球12000座行星发动机同力开启,地球还要沿着椭圆轨道变轨加速,围绕太阳公转15圈后,达到逃逸速度,飞出太阳系。
 
地球宛如一颗行星。
 
由于地面环境的恶劣,人类不得不搬入地下城。
 
 
三、前流浪时代
太阳脱离太阳系之后,飞往比邻星。
 
此时地球上极度寒冷,冰天雪地,人类已完全无法居住。
 
 
人类若要回到地表工作,就要穿上特殊的防护服。
 
 
四、后流浪时代
围绕赤道一圈的行星加速器重启,使地球重新开始自传,并减速,逐渐接近半人马座比邻星的公转轨道。
 
五、新太阳时代地球
地球正式进入比邻星的公转轨道,成为这颗恒星的卫星,开启人类的新纪元。
 
反观半导体产业链,甚至不比迁徙地球简单。为了方便大家理解芯片从制造到应用的过程,所以文章主要分为芯片制造、芯片贸易、芯片应用三个过程,让大家更立体地了解中国半导体行业。

 

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芯片制造
 
 
芯片制造最上游是IC设计公司与晶圆制造公司,IC设计公司依照客户的需求设计出电路图,晶圆制造公司则以多晶硅为原料制造出硅晶圆。
 
中游是IC制造公司,他们的主要任务就是把IC设计公司设计好的电路图移植到晶圆制造公司制造好的晶圆上。
 
下游是IC封测厂,他们负责对移植完电路图的晶圆实施封装与测试。
 
➤硅晶圆制造
 
半导体产业的最上游是硅晶圆制造。事实上,上游的硅晶圆产业又是由三个子产业形成的,依序为硅的初步纯化 → 多晶硅的制造 → 硅晶圆制造。
 
 
1、硅的初步纯化:
将石英砂(SiO2)转化成冶金级硅(硅纯度98%以上)。
 
石英砂
 
 
2、多晶硅的制造:
将冶金级硅制成多晶硅。高纯度多晶硅(99.999999999%,11N)用来制做IC等精密电路IC,俗称半导体等级多晶硅。
 
3、硅晶圆制造:
将多晶硅制成硅晶圆。硅晶圆又可分成单晶硅晶圆与多晶硅晶圆两种。一般来说,IC制造用的硅晶圆都是单晶硅晶圆。一般来说,单晶硅的效率会较多晶硅高,当然成本也较高。
 
用刀具将多晶硅切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。晶圆越薄,生产的成本越低,但对工艺就要求的越高。
 
 
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