瀚海狼山:明朝万历年间,就已经突破了光刻机的基本工艺原理?
2023-09-16 15:55:09
明朝万历年间就有光刻机?这不是一本正经的H说吗?不过您先别急,明朝万历年间突破的是基本工艺原理,而不是光刻机本身。因为中原自古就有一种特殊的手工艺叫做微雕,而专做这一行的人就叫微雕艺人;微雕艺人中做到极致的叫做微雕大师。那么什么是微雕呢?以前课本中有一篇核舟记,描述的是在一个长核桃上雕刻出一整只游船,而且上面还雕刻出苏东坡等历史名人的形象。一个核桃不过几厘米,能在上面雕刻出众多栩栩如生的人物以及与之配套的所有细节,这就叫微雕艺术。核舟记是明代万历年间写成,这就说明手工微雕在明代晚期就已经非常成熟了。当代也有不少出名的微雕作品。比如有人在一方印章的表面,用十几年的功夫,把整部红楼梦的七十多万字全部刻在上面。那么微雕工艺是否,
只为了赏玩而没有太大的实际用途呢?其实也不完全是那样。近代以来,微雕的一个重要用途,就是制作纸币与其他重要印刷品的母版。纸币的印刷母版越精细,则越难以被作伪者仿制,另外在印刷其他需要加密材料的制作上,也需要微雕工艺。二战以后随着电子计算机的发明与进化,很快淘汰了大体量的电子管;发展出以半导体为主的晶体管;而晶体管可以制造的越来越小,数量越来越多,功能越来越强;耗电却可以越来越少。最终一些尖端半导体制造单位发现,完全可以用类似过去印刷纸币的技术,在纯硅片或者其他半导体材料上,喷涂金属材料为主的微电路,这样就等于可大批量“印刷”出可用的集成电路。然后再把整片的硅片或者其他半导体材料进行切割利用,这就是目前所熟知的芯片。
既然是“微观印刷”工艺,那么就可以与过去的微雕制版技术一样,不断的把微电路之间的距离做的越来越细密,最终就是同样面积下,可以集成的微电路总数越来越多。不但性能不断增强,还能继续降低单位功耗,这样做出来的终极电子成品的性能也更加强大,卖相更好,就会有更强的市CHANG竞争力。因此说白了,不断升级的所谓“制程”,本质上与明代就已经成熟的微雕工艺并没有什么工艺原理上的区别。当然纯手工的微雕,几乎完全靠手工艺人的手感。因为单凭所有人的肉眼,都不可能看清一方印章上的整部红楼梦。即使微雕制作人本身也看不清;雕刻时完全靠手感进行,而检查与阅读则只能借助高倍放大镜。当然,水平再高的微雕艺人,其雕刻精细度的也是有上限的。比如可以把整部红楼梦,
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都刻在一方印章上,却没有人能在一粒米上实现这一点。这就是人本身的极限所在。但是凭借现代化的光刻机或者蚀刻机,印刷式制造集成电路,早就突破了微雕艺人靠纯手工可以打造的精细度。比如用5到7纳米的制程,就可以在1厘米见方的硅片上,集成数百亿个微电路。如果工艺再进化到1纳米,那么相同的面积上,就能集成上万亿个微电路,等于可1平方厘米内,刻满上百万部红楼梦。最终的工艺极限可能会接近0.1纳米,再细就不行了。这又是为什么呢?
只为了赏玩而没有太大的实际用途呢?其实也不完全是那样。近代以来,微雕的一个重要用途,就是制作纸币与其他重要印刷品的母版。纸币的印刷母版越精细,则越难以被作伪者仿制,另外在印刷其他需要加密材料的制作上,也需要微雕工艺。二战以后随着电子计算机的发明与进化,很快淘汰了大体量的电子管;发展出以半导体为主的晶体管;而晶体管可以制造的越来越小,数量越来越多,功能越来越强;耗电却可以越来越少。最终一些尖端半导体制造单位发现,完全可以用类似过去印刷纸币的技术,在纯硅片或者其他半导体材料上,喷涂金属材料为主的微电路,这样就等于可大批量“印刷”出可用的集成电路。然后再把整片的硅片或者其他半导体材料进行切割利用,这就是目前所熟知的芯片。
既然是“微观印刷”工艺,那么就可以与过去的微雕制版技术一样,不断的把微电路之间的距离做的越来越细密,最终就是同样面积下,可以集成的微电路总数越来越多。不但性能不断增强,还能继续降低单位功耗,这样做出来的终极电子成品的性能也更加强大,卖相更好,就会有更强的市CHANG竞争力。因此说白了,不断升级的所谓“制程”,本质上与明代就已经成熟的微雕工艺并没有什么工艺原理上的区别。当然纯手工的微雕,几乎完全靠手工艺人的手感。因为单凭所有人的肉眼,都不可能看清一方印章上的整部红楼梦。即使微雕制作人本身也看不清;雕刻时完全靠手感进行,而检查与阅读则只能借助高倍放大镜。当然,水平再高的微雕艺人,其雕刻精细度的也是有上限的。比如可以把整部红楼梦,
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都刻在一方印章上,却没有人能在一粒米上实现这一点。这就是人本身的极限所在。但是凭借现代化的光刻机或者蚀刻机,印刷式制造集成电路,早就突破了微雕艺人靠纯手工可以打造的精细度。比如用5到7纳米的制程,就可以在1厘米见方的硅片上,集成数百亿个微电路。如果工艺再进化到1纳米,那么相同的面积上,就能集成上万亿个微电路,等于可1平方厘米内,刻满上百万部红楼梦。最终的工艺极限可能会接近0.1纳米,再细就不行了。这又是为什么呢?