腾讯|22岁小哥在车库手搓的CPU，竟然差点追上初代英特尔？( 二 ) 企业微信

上面这步骤，只要你家有洗衣机，你把它马达拆下来把炒菜锅插在马达上，晶圆贴锅上你也能干。
接下来就是光刻，光刻的作用就是把电路印在晶圆上。
注意这个关键词，印！

印之前得有个模板，拿出提前设计好的电路图，把它放在紫外线光下，灯一照就把电路图印了上去了。
因为光刻胶对紫外线敏感，被紫外线照射过的地方光刻胶就溶解了，也就形成电路的雏形。

上面这一步，你只要会用 Photoshop，在家也能画出个电路图。
但是再往后的步骤，在家基本上不太可能完成了，因为，接下来就涉及到了光刻。

众所周知，光刻机，最重要的就是光。
为了造出从 14nm 到 7nm 再到 5nm 甚至 3nm制程的芯片，我们就需要越来越短的紫外线波长。
这需要在纳米级别下，用 DUV 的光脉冲去连续两次打击液态金属锡，就可以激发出波长更短的 EUV ，然后 EUV 就能刻出制程更小的芯片，就是下面这个动图。

看不懂就对了，因为这事除了荷兰的那个阿斯麦，世界没有第二家公司能做出来。
但是，这哥们上亚马逊买了个投影仪，然后又弄个显微镜和投影仪组装起来，就做成了一台简易的“ 光刻机 ”。
用这台 “ 光刻机 ” 完成 “ 投影光刻 ” 后，小哥再把芯片放进化学试剂里，就能把原来的沟壑加深，使其刻在晶圆上，最后冲洗掉所有的光刻胶。

这也就完成了初步蚀刻。
但到这步，这块芯片还是没有灵魂，因为它 “ 不导电 ”。
下一步就是通过离子注入，赋予硅晶体管电特性，说白了就是让它导电，变成电线。
这时候就得用到另一个比光刻机还要复杂的玩意，刻蚀机。

这玩意有多难造，举个刻蚀机灰尘控制的例子来说。
以常见的 5nm 制成的芯片为例，一片 12 寸的晶圆上，直径大于 20nm 的颗粒不能超过两个。
这就相当于青海省 72.23 万平方公里的土地上，只允许 2 粒葡萄大小的灰尘。
刻蚀机可以在硅结构中注入硼或者磷，再嵌入一点铜做成导线中的“ 电芯 ” ，就能让“ 电芯 ”其它晶体管连接。

之后还得用气相沉积技术贴一层 “ 钢化膜 ”，保护做好的电路不受腐蚀，更加坚固耐用。。
正儿八经的刻蚀机，需要用到专业的离子注入机和气相沉积技术。这种方法相当贵，甚至还有点危险，过程中会用到爆炸性气体硅烷。

先不说危不危险，刻蚀机你就搞不到啊。。。所以，这哥们搬来了一个“ 烤箱 ”。
在这里，他运用了一种特别古早的高温扩散方式，也称为退火。
把蚀刻好且冲洗干净的晶圆放入 1000 摄氏度高温的专业 “ 烤箱 ” 里，烘烤 45 分钟，这样就可以把磷原子嵌入进去。
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最后再放入从二手市场淘来的真空机，给芯片 “ 贴个膜 ”，第一层电路大功告成。
之后再往晶圆上面涂一层光刻胶，然后重复光刻、刻蚀、掺杂等上述步骤做出第二层电路，第三层电路。。。
这样子基本就把芯片搞定了。

芯片搞出来，还得先检测一波，看看有没坏点啥的。
这就需要用到电子显微镜。这玩意可以检测小于 0.2um 的细微结构，也就是头发丝的 1/100 大小的物体。
至于价格嘛。。。芯片制造级的电镜大概几百万一台，而且工作环境相当考究，无尘且要温度适宜，就算能搞到一台，车库也不太可能达到要求。

结果这哥们花 1000 美元，直接淘了一台 90 年代售价 25 万美元的电子显微镜，而且还把这玩意给修好了。
这哥们就通过这台机器来检查芯片的缺损。他把芯片折断，用电镜观察芯片的横截面，如果里面有掺杂进灰尘颗粒，这块芯片就算是报废了，这一步也可以顺带检验自己的无尘化做的如何。

检查无误，充分清洗包装后，就掏出了一块成色完好，长宽 2.4 毫米，共计 1200 个晶体管的硅芯片。
最后进行简单 “ 点亮 ”测试。
把芯片放进一台 20 年前的分析仪，这块芯片显示出了完美的电压电流曲线，手搓芯片的制造过程也宣告成功。

虽然现在一个路边能加减乘除的计算机有几万个晶体管，但你可别小看这个手搓芯片。
它拥有 1200 个晶体管，已经逼近英特尔第一代芯片 4004 的 2200 个晶体管数量，不考虑重复率和成品率的前提下，这块手搓芯片已经达到了上世纪六七十年代的水平，小哥还给它起名叫 Z2。