揭密CPU制造全过程.doc

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1、CPU就是沙了你信吗？让我们来揭密CPU制造全过程吧!inpai.com.cn硬派网沙中含有25%的硅，是地壳屮第二多元素，在经过氧化乙示就成为了二氧化硅，在沙，尤其是石英屮二氧化硅的含inpai.com.cn硬派网最非常高，这就是制造半导体的基础。在采购原材料沙子后,将其屮的硅进行分离,多余的材料被废弃，再经过多个步骤进行提纯,以故终达到符合半导体制造的质量，这就是所谓的电了级硅。它的纯度是非常大的，每10亿个硅原子屮只有一个是不符合要求的。经过净化过程，硅进入融化阶段。在此图片你可以看到一个大晶体硅的纯净融化时的状态，由此产生的单晶体被称为元宝。in

2、pai.com.cn硬派网一个被铸成锭后的电了级硅的单晶体，重量大约为100千克，硅的纯度达到了99.9999%。INPAI.COM.CN硬派网铸好锭后，将进入切割阶段，将整个锭切成一片一片的圆盘，也就是我们俗称的晶圆，这样求切割出来的是非常薄的，一个锭大概高5英尺，锭的直径要根据对晶圆的需求来制定，今天的CPU需要300mm直径的晶圆。一旦切断，晶圆就要进行抛光，直至完美，表面如镜面一样光滑，imel并不生产白己的锭和硅片，而是由第三方公司购买可随时投入生产的晶圆。Tntel先进的45nmHigh-K/MetalGate晶圆直径就为300mm,当Int

3、el最早生产芯片时是在直径50伽的晶圆上印刷电路，而今天在300mm的晶圆上印刷，以减少成木。inpai.com.cn硬派网在上图中，我们可以看到晶圆上有蓝色液体，这是类似胶片拍照时的光阻剂，晶圆不停旋转，以使其将液体均匀涂抹在晶圆上，并且涂层也是非常薄的。晶圆在此步骤进行旋转，以使涂层均匀分布。inpai.com.cn硬派网在这一阶段，晶圆完成暴露于紫外线下，以此来使涂抹在上面的薄膜材料发生化学反应，就像照相时按下快门，影像就印在胶片上这也是运用了相似的原理。为了防止晶圆暴歸在紫外线下变成可溶性的，因此使用了1个类似口罩的模具扌当在前面，上面有设计好的

4、备种电路，照射示这些电路就会想照片一样被卬在晶圆上。制造一个CPU基木上要重复这一过程，育到多层堆叠到顶部为止。inpai.com.cn硬派网在上图片屮我们可以看到有代表性的单一晶体管，似乎我们能用肉眼看到它，晶体管作为开关控制一个计算机芯片内电流的流动。Intel的研究人员已经研究出如此Z小晶体管，他们声称大约1个针脚可以放30力-个晶体管。inpai.com.cn硬派网在晶体管暴露在紫外线下后，光阻剂完全溶解，先试试吸附在晶体管上的血膜。inpai.com.cn硬派网光阻层覆盖的地方被保护起来不能被雕刻，而暴露的部分是可以的，也就是说需要在暴露的地方

5、进行雕刻，就像我们做手术时，盖在身上的单了，露出皮肤的地方也就是需要做手术的部位。inpai.com.cn硬派网雕刻肩去掉光阻层，这时晶体管的形状就可见了。然后再重新涂上蓝色的光阻剂（蓝色）暴露在紫外线下，进入下一步以前光阻层需要被洗刷，也叫做离了掺杂,这一插程就是让离子微粒接触到晶圆，从而使硅改变其化学性质，让CPU可以控制电流。inpai.com.cn硬派网接下来的这个过稈叫离子注入，也就是用离子轰击暴露地区的硅片，用离了撞击植入硅片的方式来改变这些地区硅的导电性，离子需要非常高速的撞击到晶圆表面上，通过电场加速后的离子速度可以达到每小时30万公里。

6、inpai.com.cn硬派网当离了注入后，光阻层将被移除，绿色部分的材料会掺入晚来的原了。inpai.com.cn硬派网这时晶体管是接近完成，晶体管洋红色表面是保温层，上面有三个洞，这三个洞将用来填补铜，以便连接到其他晶体管。inpai.com.cn硬派网在晶圆放入硫酸铜溶液这个阶段，铜离了的沉积到晶体管，这个过程被称为电镀。游离的铜离了分别到晶闘的积极终端（阳极）和消极终端（阴极）。INPAI.COM.CN硬派网z品，铜离了作为铜箔层附着在晶圆表面。inpai.com.cn硬派网多余的材料是被抛光掉，留下了非常薄的一层铜。inpai.com.cn硬派

7、网多金属层是建立各种晶体管的互连，那么如何将建筑、设计和功能开发团队各自设计的晶体管有线的连接在一起呢？例如，Intel的Corei7处理器。虽然电脑芯片看起来十分平坦，但实际上可能有超过20层，形成复杂的电路。如果你放大一个芯片，你会看到一个复杂的电路网络线和晶体管，看起来像一个未来的、多层次的公路系统。硬派网inpai.com.cn硬派网在这部分准备将晶圆建立第一个功能测试，在这个阶段的测试模式屮输入毎个单芯片，并监测比较芯片的反应,从而得到“正确的答案”（反馈的正确信息）。经测试后，晶闘好的部分将被确定作为处理器单元，然后将晶恻切割成很多小片（称为

8、核心或者叫内核）。inpai.com.cn硬派网筛选核心的过稈就是模具向晶圆进行