cpu制造工藝?
第1步 硅提純
沙子是制造半導(dǎo)體的基礎(chǔ)。把沙子中的硅進(jìn)行分離,再經(jīng)過多個(gè)步驟進(jìn)行提純,得到一個(gè)大約200斤幾近完美的單晶硅,也就是大家看到的這一個(gè)元寶。
第2步 切割晶圓
圓柱體切成片狀,這些被切成一片一片非常薄的圓盤就是晶圓。
第3步 影印
也就是涂抹光阻物質(zhì)。晶圓不停地旋轉(zhuǎn),以使藍(lán)色液體均勻涂在它上面。
第4步 蝕刻
制造CPU的門電路。上面有設(shè)計(jì)好的各種電路,通過照射把它們印在晶圓上。
第5步 重復(fù) 分層
重復(fù)多遍,形成CPU的核心。為了加工新的一層電路,再次重復(fù)上面的過程,得到含多晶硅和硅氧化物的溝槽結(jié)構(gòu),這個(gè)3D的結(jié)構(gòu)才是最終的CPU的核心。
每幾層中間都要填上金屬作為導(dǎo)體,根據(jù)CPU設(shè)計(jì)時(shí)的布局以及通過的電流大小不同,層數(shù)也會不一樣。
CPU的制作工藝是朝著高密度的方向發(fā)展,像這個(gè)CPU的制作工藝是22nm。CPU制作工藝的納米數(shù)越小,意味著同等面積下晶體管數(shù)量越多,工作能力越強(qiáng)大,相對功耗就越低,更適合在較高的頻率下運(yùn)行,所以也更適合超頻。
多金屬層是建立各種晶體管的互聯(lián),如果我們把芯片放大數(shù)萬倍,可以看到它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜到不可思議,是不是有點(diǎn)像多層高速公路系統(tǒng)。
第6步 封裝
將晶圓封入一個(gè)封殼中。把內(nèi)核跟襯底、散熱片堆在一起,就是我們熟悉的CPU了。
第7步 多次測試
測試是CPU制作的重要環(huán)節(jié),也是一塊CPU出廠前必要的考驗(yàn)。最后一步是測試CPU的電氣性能,分級確定CPU的最高工作頻率,根據(jù)穩(wěn)定性等規(guī)格制定價(jià)格。然后放進(jìn)不同的包裝,銷往世界各地。