芯片制造难,创造芯片制造的环境也不易,芯片工厂中的空气很昂贵

芯片制造的困难程度,你多少都应该有所耳闻,然而不仅制造芯片难,其实就连创造一个可以制造芯片的空间都很难。
为什么这么说呢?因为芯片制造所需的环境必须是绝对无尘的。芯片是十分微小的,现在的芯片制造程更是已经进入了纳米级别,所以灰尘的影响就会变得十分巨大。通常来讲,空气中那些几乎看不见的细小灰尘个头大概在几微米到十几微米之间,这意味着一粒灰尘如果落在芯片晶圆上,就可能导致整个芯片报废。所以在充满灰尘的普通空气环境下是根本无法制造芯片的。

要制造芯片,首先就要创造一个无尘的空气环境,那么如何创造呢?
要净化空气,我们首先就会想到过滤,因为这是我们净化居家空气最常用的方式,但这种方式用在芯片制造上是完全不行的。因为空气中的灰尘是会随机扩散的,即便完全没有空气扰动,灰尘也会自发飘散。再者,芯片制造车间不可能是绝对密闭的,也不可能不与外界发生交流,这就可能导致新的灰尘产生,而且工作人员本身也可能制造灰尘。

芯片制造车间的空气环境不仅要做到绝对无尘,而且还要时刻保持无尘,靠过滤肯定是不行的。
那应该怎么办呢?芯片制造车间有一套专门的空气处理系统,名为“超精细层流空间”。简单来讲就是在芯片生产车间的上方安装有大量风扇,持续不断向下输送空气,而在芯片生产车间的下方又有一套由大量风扇组成的抽风系统。一边在送风,一边在抽风,于是芯片制造车间内的空气不再呈现无规律的飘荡,而是整体形成了一个巨大的空气瀑布,空气中的微尘就在这巨大的空气瀑布带动下不断被下方的抽风系统抽走。

灰尘有了固定的移动路径,就不会再随机飘散,自然也就不会落在芯片上了。
说了半天,超精密层流系统不就是上下两组大风扇吗?这两组风扇可不简单。要想完美束缚并带走空气中的所有灰尘,空气流动的速度太慢不行,太快也不行,因为空气的流动速度太快就会混乱,一混乱就会产生湍流,在湍流中灰尘会加速随机扩散,摧毁大量芯片。所以超精密层流系统的核心就在于精密二字,必须精确将空气的流动速度控制在一个小范围区间,以维持稳定的空气瀑布。

只是控制并消除芯片生产车间内部的灰尘还不够,另一方面还要尽量避免外部的灰尘进入车间。
为此,芯片生产车间始终处于正压环境,也就是车间内部的气压永远比外部环境略高,这样当生产车间与外界发生空气交流时,永远都是车间内的空气向别见外涌,而外界的空气不会裹挟着灰尘进入室内。每个小时,芯片生产车间中的空气都会被抽走成百上千次,这是一笔十分巨大的电力支出。

提到芯片制造,我们总是第一个想到光刻机,的确,光刻机是芯片生产车间中科技含量最高的设备,但耗电量最高的设备却是这套空气维持系统。
此外,只是保持环境无尘还是不够的,因为芯片生产所需的温度和湿度环境也必须稳定,所以还需要一套庞大的冰水系统与之配合。所有这些都需要24小时不间断运行,它们加在一起大概占据了整个芯片制造过程中电力消耗的四分之一,所以说芯片生产车间中的空气是十分昂贵的。目前在芯片制造业还没有一个完全可靠的替代方案。
大家都在看
-
山东德州,到底骗了多少人?居然拥有4个“中国之最”! 山东德州到底骗了多少人?居然拥有四个中国之最。提起山东德州,很多人第一反应是德州扒鸡,但这座鲁西北小城藏着的惊喜远不止一只鸡。它用四个中国之最悄悄骗过了无数只把它当美食中转站的游客,原来你是这样的德州 ... 科技之最09-02
-
最吉利的数字,根本不是6,也不是8!真正的顶级吉数,藏着大智慧 日常生活里,大家挑选号码、选择日期的时候,总免不了会在意数字的寓意。提到吉利数字,大部分人第一反应就是6和8。六代表六六大顺,八寓意发财兴旺。不管是选手机号、车牌号,还是办喜事挑日子,很多人都会优先去找 ... 科技之最09-02
-
承包90后童年的FC巨头!外星科技,才是国产怀旧游戏的隐藏大佬 小霸王是80,90一代人的回忆。过去买游戏卡带都是在外面一个纸箱子里整整齐齐的摆着黄颜色的卡带,蹲到那儿仔细挑着卡带,一定要把攥手里的钱花的物超所值。那时候的卡带什么10合1,100合1,最强神卡9999合1。以前不 ... 科技之最09-02
-
华为财报:用研发之光照亮科技前行之路 华为最近抛出的2026年上半年财报,那可真是在商业江湖里搅起了一场“血雨腥风”,就像一位武林高手突然现身,瞬间吸引了所有人的目光,大家纷纷凑上前,想瞧瞧这财报里到底藏着啥玄机。你瞧那营收数字,4678亿呐!同 ... 科技之最09-02
-
盘点中国当代震撼世界的十大工程:创九项世界之最,实力惊艳全球 在当代中国的建设版图上,一座座超级工程拔地而起,它们不仅是国家发展的坚实支撑,更是向世界展示中国实力的闪亮名片。今天,我们就来盘点这些震撼世界的中国十大工程,每一项都创下了世界之最,让世界见证中国基建 ... 科技之最09-02
-
未来能源最需要的科学素养是什么? 2016年全国国有企业党的建设工作会议以来,国有企业坚持和加强党的全面领导,将党建工作深度融入企业改革发展创新全过程,为国有企业实现高质量发展提供了坚强的政治保证、组织保障和精神动力。国有企业青年党员在中 ... 科技之最09-02
-
五款国产办公Agent实测:国产AI御三家跑出来了,金山灵犀成黑马 最近,我猜很多人的电脑里都突然多了一个“实习生”。这玩意不需要工位,也不用领工资,只要把文件往里一丢,再随便交代几句,就能帮你查资料、改文档、做表格,甚至直接接管电脑干活,连每天收集新闻这种苦活都能替 ... 科技之最09-01
-
瑶湖之滨崛起科学岛,南昌科创能级实现新跃升 很多人对瑶湖的印象,停留在南昌最大天然湖泊的浩渺烟波里,停留在沿湖绿道旁随风起伏的芦苇荡中,却很少有人意识到,这片生态底色极佳的湖湾半岛,正在短短两年时间里,长出一座生态与硬核科创深度融合的全新科学岛 ... 科技之最09-01
-
崇尚科学启新程 ——论毛主席崇尚科学、重视科技的伟大远见 在战火纷飞的革命年代,许多人执着于刀枪厮杀、战场博弈,却忽视科学的长远力量。而毛泽东同志始终高瞻远瞩,一生崇尚科学、尊重规律、重视科技、敬畏真理。他打破旧式认知,坚信科学是改造自然、振兴国家、造福人民 ... 科技之最09-01
-
科学发现:大脑最喜欢的休息,不是睡觉,而是这个“快充”方式! 睡够依旧浑身疲惫:真正的休息,从来不是蒙头大睡不知道你有没有过这种无力时刻。睡眠时间明明已经足够,夜里早早入睡,早晨安稳睡醒,中午还补了午觉。可睁开双眼,身体依旧沉甸甸,精神昏沉涣散,越睡,反倒越发提 ... 科技之最09-01
相关文章
- 胆囊里的“小石头”,别拖成大麻烦(健康驿站)
- 科技助力四川宜宾守护长江黄金水道
- 胆囊里的“小石头”,别拖成大麻烦
- 崇尚科学启新程 ——论毛主席崇尚科学、重视科技的伟大远见
- 科学发现:大脑最喜欢的休息,不是睡觉,而是这个“快充”方式!
- 宇树科技腰斩:再好的科技股,也扛不住这么贵的离谱的价格
- 小屏机要消失了?手机新形态百花齐放,阔直板阔折叠争奇斗艳
- 背负千年骂名的托勒密:被误解的古典科学天花板
- 学术界的“牛莱”:科学史上最复杂的关系
- 正史都不敢删的5件离奇历史事件!真实却像剧本,至今科学难解释
- 国产算力竞争进入“集群时代”:拆解燧原科技全栈技术护城河
- 低调蛰伏!4大科技隐形龙头,或是下一轮十倍增长核心?
- 蚊子才是顶级工程大师!虽烦人吸血,却藏着人类至今模仿的黑科技
- 分秒必争科学救援(今日谈)
- 深圳最魔幻的地铁站:一边是800年古村,一边是208万㎡的科学公园
- 万吨粮仓“吹”出科技储粮新“膜”样
- 今日谈:分秒必争 科学救援
- 阿基米德一位科学之神
- 祖冲之真正厉害的,不是圆周率,而是他敢“推翻权威”
- 2026年,这九大科技材料正被全球疯抢!
热门阅读
-
万事胜意不能乱说的原因?告诉你万事胜意该对谁说 12-09
-
科威特第纳尔为什么那么值钱?比美元值钱的货币盘点 12-22
-
撕心裂肺十大催泪情歌,10首哭到崩溃的歌曲 12-24
-
不敢公布马航真实原因,内幕曝光简直太惊人! 12-25
-
陈百强什么原因怎么走的,陈百强85事件是什么 01-05
-
麻将公式一定要背下来,麻将手气背转运小妙招 01-19
-
科学家发现上帝的存在,神仙真实存在的十个证据 04-29
