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CPU是如何制作出来的?cpu的制造流程介绍

程序员文章站 2022-12-06 10:47:19
CPU是如何制作出来的?cpu的制造流程介绍*处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机... 18-03-09...

cpu是人类智慧的杰作,作为半导体中使用得最多的硅元素来源于沙子,所以cpu的制作可以看作是一粒沙子的进化过程。

cpu是如何制作出来的?介绍一:将沙子制作成硅圆片

沙子的主要成分为二氧化硅,不过cpu中使用的硅纯度要求达到99.999999999%,所以先要将二氧化硅还原成纯度为98%的冶金级单质硅,然后再提纯出99.99%的多晶硅,但这还不算完,为了让它更适合制作cpu,还要经过不断提纯、形成固定一致形态的单晶硅。

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接下来是要制作出单晶硅锭,它长下面那个样子:

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完成的单晶硅锭直径约300mm,重约100kg。再将制作好的单晶硅锭切掉头尾,并修整其直径到标准值,然后将硅锭切割成均匀的晶圆:

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为了让切割后的晶圆表面光滑,还需要仔细研磨,然后抛光和加热处理,总之让它的表面成为无缺陷,这样闪亮发光的硅圆片就制作出来了。

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cpu是如何制作出来的?介绍二:前工程,制作带有电路的芯片

完好的硅圆片可以投入到生产线上了,进入到涂抹光刻胶环节。这是集成电路制造工艺中的一项关键环节。需要将光刻胶滴在硅晶圆片上,均匀涂抹形成光刻胶薄膜,在温度下固化为光刻胶薄膜。

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接下来将涂好光刻胶的晶圆放入曝光机中进行掩模图形的“复制”,掩模中有设计好的电路图案,通过紫外线曝光在光刻胶层上形成相应的电路图案。

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曝光后的晶圆还要进行显影处理,通过喷射强碱性显影液光刻胶会溶解于显影液中,没有被照射到的光刻胶图案会保留下来,这就上是显影,随后会冲洗、热处理等以蒸发水水分和固化胶。

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通过蚀刻药剂溶解掉暴露出来的晶圆部分,被光刻胶保护的部分再保留下来。

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相关标签: cpu 制造CPU