CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘

2018-05-02 21:18 admin 亿万先生mr005网
0 0 0
之前的一篇“用“沙子”造的CPU 凭什么卖的那么贵?”颇受网友关注。中兴禁购门让国人意识到国产芯目前存在严重短板,缺乏核心技术就容易受制于人。为什么中国就造不好一颗CPU之类的芯片呢?究竟CPU是怎么制造出来的呢?CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
CPU是怎么制造出来的?
大家可能只知道制作IC芯片的硅来源于沙子,但是为什么沙子做的CPU却卖那么贵?下面本文以intel电脑CPU作为例子,讲述沙子到CPU简要的生产工序流程,希望大家对CPU制作的过程有一个大体认识,其它CPU或者手机CPU制造原理也大抵相同。CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
CPU芯片(处理器)
一、硅圆片的制作1.硅的重要来源:沙子作为半导体材料,使用得最多的就是硅元素,其在地球表面的元素中储量仅次于氧,含硅量在27.72%,其主要表现形式就是沙子(主要成分为二氧化硅),沙子里面就含有相当量的硅。因此硅作为IC制作的原材料最合适不过,想想看地球上有几个浩瀚无垠的沙漠,来源既便宜又方便。CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
2.硅熔炼、提纯不过实际在IC产业中使用的硅纯度要求必须高达99.999999999%。目前主要通过将二氧化硅与焦煤在1600-1800℃中,将二氧化硅还原成纯度为98%的冶金级单质硅,紧接着使用氯化氢提纯出99.99%的多晶硅。虽然此时的硅纯度已经很高,但是其内部混乱的晶体结构并不适合半导体的制作,还需要经过进一步提纯、形成固定一致形态的单晶硅。CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
3.制备单晶硅锭单晶的意思是指原子在三维空间中呈现规则有序的排列结构,而单晶硅拥有“金刚石结构”,每个晶胞含有8个原子,其晶体结构十分稳定。CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
单晶硅的“金刚石”结构
通常单晶硅锭都是采用直拉法制备,在仍是液体状态的硅中加入一个籽晶,提供晶体生长的中心,通过适当的温度控制,就开始慢慢将晶体向上提升并且逐渐增大拉速,上升同时以一定速度绕提升轴旋转,以便将硅锭控制在所需直径内。结束时,只要提升单晶硅炉温度,硅锭就会自动形成一个锥形尾部,制备就完成了,一次性产出的IC芯片更多。CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
制备好的单晶硅锭直径约在300mm左右,重约100kg。而目前全球范围内都在生产直径12寸的硅圆片,硅圆片尺寸越大,效益越高。4.硅锭切片将制备好的单晶硅锭一头一尾切削掉,并且对其直径修整至目标直径,同时使用金刚石锯把硅锭切割成一片片厚薄均匀的晶圆(1mm)。有时候为了定出硅圆片的晶体学取向,并适应IC制作过程中的装卸需要,会在硅锭边缘切割出“取向平面”或“缺口”标记。CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
5.研磨硅圆片切割后的晶圆其表面依然是不光滑的,需要经过仔细的研磨,减少切割时造成的表面凹凸不平,期间会用到特殊的化学液体清洗晶圆表面,最后进行抛光研磨处理,还可以在进行热处理,在硅圆片表面成为“无缺陷层”。一块块亮晶晶的硅圆片就这样被制作出来,装入特制固定盒中密封包装。CPU是怎么制造出来的 鲜为人知的CPU制造过程大揭秘
制作完成的硅圆片
通常半导体IC厂商是不会自行生产这种晶圆,通常都是直接从硅圆片厂中直接采购回来进行后续生产。
收藏 举报
提示:支持键盘“← →”键翻页 阅读全文
热门文章
  1. 1今日头条永久关停内涵段子怎么回事 内涵段子要关闭了吗?
  2. 2i5 8400和i5 8500有什么区别 i5-8500和i5-8400区别对比
  3. 3CPU天梯图2018年4月最新版 四月台式电脑处理器天梯排行
  4. 4今日头条被处罚是怎么回事?今日头条被罚款的原因
  5. 5今日头条被下架是怎么回事?今日头条被下架可能原因分析
  6. 6CPU天梯图2018年4月最新版 秒懂AMD Ryzen二代性能排名
  7. 7B360和B250有什么区别 Intel平台B250与B360主板对比
  8. 8最近买什么CPU好 2018年近期值得入手的处理器推荐
  9. 9酷睿i5-8500性能怎么样?Intel B360主板+i5-8500评测
  10. 10R7 2700X和i7 8700K哪个好 R7-2700X对比i7-8700K评测
热门话题
意见反馈
返回顶部
亿万先生mr005