微电子概论—浅谈cpu制造工艺

微电子概论—浅谈

cpu制造工艺

经过一学期微电子概论的学习,我对微电子有个初步的了解,这门课是很有意思的,或者说时时刻刻散发着科学的魅力。在这次课上,我第一次对半导体材料有了较系统地了解。兴趣是最好的老师,我想让我以后更加注重这方面的学习,以下是我收集的有关cpu制作工艺的文章。

CPU的制造是一项极为复杂的过程,当今世上只有少数几家厂商具备研发和生产CPU的能力。CPU的发展史也可以看作是制作工艺的发展史。几乎每一次制作工艺的改进都能为CPU发展带来最强大的源动力,无论是Intel还是AMD,制作工艺都是发展蓝图中的重中之重。

1、CPU的生产过程

要了解CPU的生产工艺,我们需要先知道CPU是怎么被制造出来的。让我们分几个步骤学习CPU的生产过程。

(1) 硅提纯

生产CPU等芯片的材料是半导体,现阶段主要的材料是硅Si,这是一种非金属元素,从化学的角度来看,由于它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处,所以具有半导体的性质,适合于制造各种微小的晶体管,是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。

微电子概论—浅谈cpu制造工艺

在硅提纯的过程中,原材料硅将被熔化,并放进一个巨大的石英熔炉。这时向熔炉里放入一颗晶种,以便硅晶体围着这颗晶种生长,直到形成一个几近完美的单晶硅。以往的硅锭的直径大都是200毫米,而CPU厂商正在增加300毫米晶圆的生产。

(2)切割晶圆

硅锭造出来了,并被整型成一个完美的圆柱体,接下来将被切割成片状,称为晶圆。晶圆才被真正用于CPU的制造。所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片,并将其划分成多个细小的区域,每个区域都将成为一个CPU的内核(Die)。一般来说,晶圆切得越薄,相同量的硅材料能够制造的CPU成品就越多。

(3)影印(Photolithography)

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