沙子:硅是地殼內(nèi)第二豐富的元素,,而脫氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素,,以二氧化硅(SiO2)的形式存在,這也是半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),。 硅熔煉:12英寸/300毫米晶圓級(jí),。通過(guò)多步凈化得到可用于半導(dǎo)體制造質(zhì)量的硅,學(xué)名電子級(jí)硅(EGS),,平均每一百萬(wàn)個(gè)硅原子中最多只有一個(gè)雜質(zhì)原子,。此圖展示了是如何通過(guò)硅凈化熔煉得到大晶體的,最后得到的就是硅錠(Ingot),。 硅熔煉:12英寸/300毫米晶圓級(jí),。通過(guò)多步凈化得到可用于半導(dǎo)體制造質(zhì)量的硅,學(xué)名電子級(jí)硅(EGS),平均每一百萬(wàn)個(gè)硅原子中最多只有一個(gè)雜質(zhì)原子,。此圖展示了是如何通過(guò)硅凈化熔煉得到大晶體的,,最后得到的就是硅錠(Ingot)。 硅錠切割:橫向切割成圓形的單個(gè)硅片,,也就是我們常說(shuō)的晶圓,。切割出的晶圓經(jīng)過(guò)拋光后變得幾乎完美無(wú)瑕,表面甚至可以當(dāng)鏡子 光刻膠(Photo Resist):圖中藍(lán)色部分就是在晶圓旋轉(zhuǎn)過(guò)程中澆上去的光刻膠液體,,類似制作傳統(tǒng)膠片的那種。晶圓旋轉(zhuǎn)可以讓光刻膠鋪的非常薄,、非常平 光刻膠層隨后透過(guò)掩模被曝光在紫外線之下變得可溶,,掩模上印著預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路圖案,紫外線透過(guò)它照在光刻膠層上,,就會(huì)形成微處理器的每一層電路圖案,。 一塊晶圓上可以切割出數(shù)百個(gè)處理器,晶體管相當(dāng)于開(kāi)關(guān),,控制著電流的方向,,一個(gè)針頭上就能放下大約3000萬(wàn)個(gè)。 溶解光刻膠,、蝕刻,、清除光刻膠 光刻膠:再次澆上光刻膠(藍(lán)色部分),然后光刻,,并洗掉曝光的部分,,剩下的光刻膠還是用來(lái)保護(hù)不會(huì)離子注入的那部分材料 離子注入:在真空系統(tǒng)中,用經(jīng)過(guò)加速的,、要摻雜的原子的離子照射(注入)固體材料,,從而在被注入的區(qū)域形成特殊的注入層,并改變這些區(qū)域的硅的導(dǎo)電性,。經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后的離子流速度可以超過(guò)30萬(wàn)千米每小時(shí) 清除光刻膠:離子注入完成后,,光刻膠也被清除,而注入?yún)^(qū)域(綠色部分)也已摻雜,,注入了不同的原子,。注意這時(shí)候的綠色和之前已經(jīng)有所不同。 晶體管就緒:至此,,晶體管已經(jīng)基本完成,。在絕緣材(品紅色)上蝕刻出三個(gè)孔洞,并填充銅,,以便和其它晶體管互連,。 電鍍:在晶圓上電鍍一層硫酸銅,將銅離子沉淀到晶體管上。銅離子會(huì)從正極(陽(yáng)極)走向負(fù)極(陰極),。 銅層:電鍍完成后,,銅離子沉積在晶圓表面,形成一個(gè)薄薄的銅層,。 拋光:將多余的銅拋光掉,,也就是磨光晶圓表面。 金屬層:在不同晶體管之間形成復(fù)合互連金屬層,,具體布局取決于相應(yīng)處理器所需要的不同功能性,。 晶圓測(cè)試:內(nèi)核級(jí)別,大約10毫米/0.5英寸,。圖中是晶圓的局部,,正在接受第一次功能性測(cè)試,使用參考電路圖案和每一塊芯片進(jìn)行對(duì)比,。 晶圓切片(Slicing):晶圓級(jí)別,,300毫米/12英寸。將晶圓切割成塊,,每一塊就是一個(gè)處理器的內(nèi)核(Die) 丟棄瑕疵內(nèi)核:晶圓級(jí)別,。測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的有瑕疵的內(nèi)核被拋棄,留下完好的準(zhǔn)備進(jìn)入下一步 單個(gè)內(nèi)核:內(nèi)核級(jí)別,。從晶圓上切割下來(lái)的單個(gè)內(nèi)核,,這里展示的是Core i7的核心 封裝:封裝級(jí)別,20毫米/1英寸,。襯底(基片),、內(nèi)核、散熱片堆疊在一起,,就形成了我們看到的處理器的樣子,。襯底(綠色)相當(dāng)于一個(gè)底座,并為處理器內(nèi)核提供電氣與機(jī)械界面,,便于與PC系統(tǒng)的其它部分交互,。散熱片(銀色)就是負(fù)責(zé)內(nèi)核散熱的了 至此就得到完整的處理器了(這里是一顆Core i7)喜歡就訂閱我吧,數(shù)碼GO,,你身邊的趣味數(shù)碼分享家,。 |
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