硅谷探秘超越22nm制程背后的顶尖公司在创造了无数辉煌的硅谷，有一个鲜为人知却至关重要的公司，他投身于半导体制造长达45年之久，他就是AppliedMaterials。日前，著名科技博客EXTREMETECH采访了这家公司的CTO，为我们讲述这家公司故事。半导体制造领域他默默无闻却无所不在在每一个Intel，GlobalFoundries和TSMC芯片制造工厂中，都会有AppliedMaterials提供的装备，进行着人类有史以来最精细的工作。而AppliedMaterials客户并不限于芯片制造行业，Applied提供的系统让三星电子和LG电子能够制造液晶面板，还为尚德和晶澳太阳提供设备制造太阳能光伏电池。可以说如果一家公司的业务若与硅晶元有所联系，那么Applied绝对会参与其中大半甚至全部的制造流程。说的更直白一些就是，当Intel宣布他们已经攻克22nm制程时，他们一定使用AppliedMaterials的设备达到的。这么说并不是否认Intel的成就，只能说我们提供了制程发展所需要的基础设施的铺垫。AppliedMaterials提供工具，然后Intel再借助它们进行化学材料微调和芯片设计。值得一提的是AMD、三星以及TSMC也都使用到了这些工具。AppliedMaterials也通过与制造商们合作密切来定制他们的解决方案。半导体制造投入巨大40亿美金是怎么花的然而硅芯片是怎么制成的呢？如果你和我一样，认为CMOS电路基本上是靠激光将路径蚀刻到硅片上的话，那就大错特错了。的确，光刻是芯片制造的重要一环，但它只是现代工序（45NM，32NM），尤其是“3D”FinFET(22Nm)设计众多步骤中的一个而已，就好比是建造摩天大楼的地基部分。Geek上有一个关于芯制作片的非常全面的指南——从沙子熔化、蚀刻、测试到分级。但最基础的也是你需要了解的就是：一旦用激光蚀刻芯片路径，互连的晶体管和铜线就会发生合并使用电镀件、离子注入（掺杂）、化学气相沉积、原子层沉积等等。此外这些过程大部分还可以再分为几十个步骤：例如ALD，一个原子一个原子的制造多层的FinFET的晶体管。不是说这些所有过程一台“多功能一体机”就能处理的了的。举例来说，制造一个单独的FinFET晶体管，AppliedMaterials需要提供至少7个不同的设备。而硅晶片就必须要在那些装置间的、非常窄小的空隙中移动。当你处理一个只有10个原子厚的高-K介电层时，一个单个原子污染物就会让芯片彻底毁掉。为了避免这些问题，使用AppliedMaterials提供的软件来将这个过程完全自动化。如此，你要对这个过程有一些概念，同时记住Intel和TSMC推出的300mmfab的成本大约是40亿美元。AppliedMaterials的每一台机器都大约为一张办公桌或是大型卧式冰柜的尺寸，价格在2000万美元到6000万美元之间。取其中间价为4000万美元，这就意味着在一个巨大的半导体中有1000部独立的机器，安装在几个农场面积那么大无尘车间中。设备调整带来最终产品的差异那么细心的读者可能会问，如果都使用AppliedMaterials公司提供的一样的硬件，为什么各个半导体厂商的生产过程和最终产品会有巨大的差异呢？为什么Intel已经投产22nm的FinFET的芯片，而GloFo仍智能使用32nm的SOI工艺呢。原因有二：第一个原因，AppliedMaterials提供生产工具，但是如Intel或者AMD这样的芯片厂商或者台积电这样的代工厂决定具体的生产工艺，Intel可能已经使用了6层互联工艺，而AMD只使用5层互联。Intel可能发现了氧化铪这样提供更好的高K介电系数的物质，而其他厂商没有。正是因为如此，每一个芯片制造商们都雇佣者世界上最好的COMS化学专家，以确保在材料方面的竞争优势。其二，AppliedMaterials提供的设备型号的通用的，今天你可以投资5000万美金购买用于45nm全套生产设备。我们也为客户提供单独的优化服务，如果Intel希望做一个喷嘴或者压电执行机构的升级，我们乐意服务，这样的服务器就像改装汽车，加大马力，增强稳定性，所以我们售出的机器基本是相同的，但我们会根据客户需要进行定制。如何协调我们客户的关系保守秘密总之，没有AppliedMaterials优秀的纳米工程师和化学家的紧密配合，Intel也无法独立达到22nm的制程技术，同样，我们也对AMD最新处理器最底层，最核心的秘密了如指掌。没错，你肯定想到了，掌握客户最核心的机密潜在着巨大的利益冲突...