  要了解电子行业，首先要了解电子的语言，那就是： 二进制 l 我们日常用的十进制，是用0~9十个数字来做各种计算。 l 那么所谓二进制，其实就是只用二个数字来实现。这二个数字就是： 0 和 1 之所以要采用二进制，原因很简单。因为从逻辑上来说，“电性”只能够表达两种状态： 没电（0）和 有电（1）。 了解了二进制之后，我要开始讲集成电路的设计和制造了。构成集成电路最基本的器件叫做MOS管，其代表符号和物理结构是这样的：  MOS管转递“没电（0）有电（1）”的电子讯息，从而实现各种逻辑，但由于电子的世界实在是太高深和微观，很不方便理解，所以我只能先去换套衣服，再来给大家具体地讲讲。 大家好，我是 Mr. CW，是一名水管工。呃…为嘛我又变成水管工人了呢？因为事实上集成电路设计就是一个新房装修的水管铺设工程。  嘿嘿，吃惊了吧，水管居然等同于MOS管？是的，那就让我来好好说说水管是如何铺成的。 前面说过电子语言是二进制，水管其实也是同样的道理。水管也有两种状态： 没水（0）和 有水（1）。 这是一根水管，结构上有“进水口”、“出水口”和“阀门”。  通过对阀门的开关，就能完成对水管出水的状态控制。 阀门关闭，出水口没水，就代表0.阀门打开，出水口有水，就代表1  当然，水管并不仅仅是单进单出单阀门，在真正应用上要复杂得多。 比如，二进一出，两个阀门任意打开一个就能出水的“或型”管道。又比如，二进一出，两个阀门同时打开才能出水的“与型”管道。  众多的管道拼接在一起，形成了功能复杂的管道网络，这就是大规模集成电路…啊，不，是大规模下水道。  管道有纵有横，还要上下贯通，因此在实际铺设的过程中，是呈现多层立体结构的。  怎么样，是不是很有密集恐惧感？说到这里大家应该都听得懂吧。 讲完基础理论，接下来我就要说说设计流程了。在集成电…不，水管装修工程里，基本上是依照“市场调查”、“规格制定”“线路设计”“布图设计”“产品生产”这几个步骤来进行的，下面我给大家一说你就明白了。 所谓“市场调查”，就是在俺们工程开始前，先了解住户的情况，比如： l 家里几口人？ l 每天洗几次澡？ l 每天撒几泡尿？ l 刷几次碗？ l 洗多少衣服裤子和被套？ 当然还有最重要的， l 装修准备花多少钱？ 完成市场调查，为了让管道设计师能清楚地了解设计内容，就必须做“规格制定”，通常规格包含以下内容： l 出水口8个 l 进水口6个 l 污水管3根 l 生活用水管2根 l 厨房需要水管 l 浴室需要水管 l 二楼需要水管 接着就是“线路设计”了，我觉得我还是换回原先的衣服才能显得更正（zhuang）式（B）些。 但设计毕竟是有含金量的工作，所以线路设计的图纸普通人是看不懂的，都是一堆线条和符号。比如这样：  这样的图，工人是看不懂的，所以就需要再做“布图设计”，布图这两个字恐怕难以理解，但你把它理解为“施工图”就简单了。 “施工图”上会标明每根管道的粗细、长短和间隙等各项数据，包括所在的楼层，这样工人只要按图作业就可以了。 施工图类似是这样的：  完成施工图后，就能生产了，当然，在装修界，这个叫做“进场”。 非常神奇的是，建筑装修用的主要材料是沙子，而集成电路半导体的材料“硅”，其实也是沙子的一种。 现在，我又换好衣服准备开工了。 集成电路的制造主要是在晶圆上进行一系列的化学处理。这套流程有四个牛X哄哄的主要工艺： 显影 蚀刻 扩散 薄膜 对于我们水管工来说，晶圆就是毛坯房。同样，我们也有四阶段工艺： 画 挖 埋 填 画（显影）  就是在毛坯房的地上画出管道的位置线。挖（蚀刻）  就是按照位置线刨坑。埋（扩散）  就是把水管放进坑里。填（薄膜）  就是把坑给重新填上。 各位还记得这张密集恐惧型水管多层立体图吗？因此，我们铺设的水管也是多层的，不断地重复循环“画、挖、埋、填”这四个步骤，直到全部铺设完成，地下就成了这个样子。有木有觉得很眼熟？反正我是想吃蛋糕了…当然也不是所有的都埋了，否则怎么过日子啊？ 全部铺设完成后，我们还要在地面上留着入水口和出水口，以及阀门开关。   而且必须说明的是，从成本和效率考量，我们不会只装修一间房间，我们会整栋大楼一起弄（当然所有房间的格局是一模一样的）。 集成电路生产完成后必须进行芯片测试，以确认良品。 埋了那么多水管，质量当然也要把关。当然把管子再刨出来检查是不可能的了，我们采用的检验方法就是 “灌水”。 给留在地面上的进水口接上水管，出水口接上龙头，再把阀门按标准打开，只需对进水口灌水，再确认是否是从正确的龙头出水，就能判定管道埋放的正确性了。  好了，到此为止，俺们算是完工了。同样，把水管的换成MOS管， 集成电路的芯片也就是这么设计和生产出来的。 你…看懂了吗？ （如果还没懂，那估计是你某个地方被灌水了吧…）
附件：专业名词对照表
逻辑状态：没电（0）有电（1） 逻辑状态：没水（0）有水（1）
基本器件：MOS管 基本器件：水管
源极 进水口
漏极 出水口 栅极 阀门 市场企划 住客需求调查 产品规格 制定用水标准制定 设计布局图 水管施工图 晶圆片 毛坯房 显影 画线 蚀刻 挖坑 扩散 埋管 薄膜 填坑 芯片测试 灌水试验 芯片引脚 地面水管和龙头 |
