您现在的位置是:首页 > 资讯 > 电脑电脑
沙子是怎么变成CPU的?
雨滴无声2020-12-18【电脑】人已围观
简介如果问大家:CPU的原料是什么?你可能想象不到,居然是最不起眼的沙子。今天介绍下,一堆沙子是如何做成几千元甚至数万元一个的CPU。沙子:硅是地壳内第二丰富的元素,而脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素,以二氧化硅(SiO2)的形式
如果问大家:CPU的原料是什么?你可能想象不到,居然是最不起眼的沙子。
今天介绍下,一堆沙子是如何做成几千元甚至数万元一个的CPU。
沙子:硅是地壳内第二丰富的元素,而脱氧后的沙子(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,这也是半导体制造产业的基础。
硅熔炼:12英寸/300毫米晶圆级。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅,学名电子级硅(EGS),平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的,最后得到的就是硅锭(Ingot)。
硅锭切割:横向切割成圆形的单个硅片,也就是我们常说的晶圆。切割出的晶圆经过抛光后变得几乎完美无瑕,表面甚至可以当镜子。
光刻胶(Photo Resist):图中蓝色部分就是在晶圆旋转过程中浇上去的光刻胶液体,类似制作传统胶片的那种。晶圆旋转可以让光刻胶铺的非常薄、非常平。
光刻胶层随后透过掩模被曝光在紫外线之下变得可溶,掩模上印着预先设计好的电路图案,紫外线透过它照在光刻胶层上,就会形成微处理器的每一层电路图案。
一块晶圆上可以切割出数百个处理器,晶体管相当于开关,控制着电流的方向,一个针头上就能放下大约3000万个。
溶解光刻胶、蚀刻、清除光刻胶
离子注入:在真空系统中,用经过加速的、要掺杂的原子的离子照射(注入)固体材料,从而在被注入的区域形成特殊的注入层,并改变这些区域的硅的导电性。经过电场加速后的离子流速度可以超过30万千米每小时。
清除光刻胶:离子注入完成后,光刻胶也被清除,而注入区域(绿色部分)也已掺杂,注入了不同的原子。注意这时候的绿色和之前已经有所不同。
晶体管就绪:至此,晶体管已经基本完成。在绝缘材(品红色)上蚀刻出三个孔洞,并填充铜,以便和其它晶体管互连。
电镀:在晶圆上电镀一层硫酸铜,将铜离子沉淀到晶体管上。铜离子会从正极(阳极)走向负极(阴极)。
铜层:电镀完成后,铜离子沉积在晶圆表面,形成一个薄薄的铜层。
抛光:将多余的铜抛光掉,也就是磨光晶圆表面。
金属层:在不同晶体管之间形成复合互连金属层,具体布局取决于相应处理器所需要的不同功能性。
晶圆测试:内核级别,大约10毫米/0.5英寸。图中是晶圆的局部,正在接受第一次功能性测试,使用参考电路图案和每一块芯片进行对比。
晶圆切片(Slicing):晶圆级别,300毫米/12英寸。将晶圆切割成块,每一块就是一个处理器的内核(Die)。
丢弃瑕疵内核:晶圆级别。测试过程中发现的有瑕疵的内核被抛弃,留下完好的准备进入下一步。
单个内核:内核级别。从晶圆上切割下来的单个内核,这里展示的是Core i7的核心。
封装:封装级别,20毫米/1英寸。衬底(基片)、内核、散热片堆叠在一起,就形成了我们看到的处理器的样子。衬底(绿色)相当于一个底座,并为处理器内核提供电气与机械界面,便于与PC系统的其它部分交互。散热片(银色)就是负责内核散热的了。
很赞哦! ()
随机图文
-
怎么重建分区表?教你使用diskgenius工具重建分区表
分区表丢失对电脑造成的影响是巨大,轻则数据丢失重则无法开机,一般来说重新分区出错、硬盘坏道、U盘装系统等情况下发生,当遇到这种情况时我们需要进入到快启动pe系统通过分区工具DiskGenius来重建分区表,那么,怎么重建分区表呢?1、将已经做 -
固态硬盘SLC、MLC、TLC、QLC是什么意思?装机时该如何选选择
固态硬盘SLC、MLC、TLC、QLC是什么意思?装机时该如何选选择我们在选择固态硬盘的时候总是有很多参数可以参考,不像机械硬盘除了容量和尺寸和接口外其他的不用考虑,固态硬盘比较复杂,上面的这些参数也要注意,还有很多其他的参数需要注意,例如题 -
Win10系统怎么修改应用程序默认安装位置
在Win10系统上,UWP应用是默认安装到C盘的,但是这样会占用很多C盘空间,那么该如何设置Win10系统应用程序的默认安装位置呢?下面就给大家介绍2种修改Win10系统应用软件安装位置的方法。第一种方法打开设置——系 -
怎么提升宽带上网速度?快试试设置电脑这个地方!
打开电脑左下角的微软图标,进入“运行”;或直接使用快捷键“win+R”快速唤出运行页。在弹出的运行页对对话框中输入“regedit”,点击确定。进入到注册表编辑器页面,依