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cpu是怎么制作的,制作CPU是干什么

CPU是现代计算机核心部件,又称为“微处理器”。对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。intelx86架构已经经历了二十多个年头,而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活1影硅的重要来源: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。

响颇为深远。

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

这个还有很多步骤


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你好,简单回答你的提问,

CPU制作大体步骤:

一、沙子脱氧后变成硅元素

先找一堆沙子,然后用仪器设备脱氧,拼命脱氧,脱到最后不能脱了!亮晶晶的东西就是传说中的硅。沙子和石英脱氧到最后有25%的硅元素,这就是半导体的基础了。

二、提纯到99.99%

有硅就能做处理器了,但还要熔炼净化提纯,这样才能有用于半导体制造的硅,学名叫电子级硅。要反复净化,然后,得到一个由电子级硅组成的大晶体,硅的含量高达99.99%。

三、将提纯后的硅,熔化成大晶体呈圆柱形,重量约100公斤。现在就要准备切割了!横着将这个圆柱形晶体切割,每一片就是我们常说的晶圆。所以,我们看到的晶圆都是圆形。

四、以上都是传统晶圆厂要做的事情。

五、以后,就是进入技术的生产加工cpu了。现在只有IntelAMD等大厂家才能做。

六、cpu具体制过程是:沙子→熔炼获取二氧化硅→提纯单质硅→培育单晶硅→制备单晶硅锭→切割硅圆片→研磨硅圆片→涂光刻胶→紫外线光刻→溶解光刻胶→蚀刻→清除光刻胶→注入离子→再次清除光刻胶→绝缘处理→沉淀铜层→构建晶体管线路→圆晶检测→切割圆晶→内核装配→封装→测试芯片等级→装箱出厂


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CPU中文名为“中央处理器”,可以说是世界上最精密的器件了。然而制作它的原料却很很常见,就是:沙子,更精确的说就是硅;

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沙子经过清洗提纯,可以提取出“单晶硅”,提纯后的单晶硅的纯度可以达到7个9(99.99999%),这样的硅通过物理加热定型,形成“硅锭”--一种致密又光滑的圆柱体。

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硅锭的形状主要是利于切割,经过切割后,硅锭被切片成晶片

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下来就要进行集成电路设计和加工了。这个过程是一个十分复杂的过程包含:涂光刻胶→紫外线光刻→溶解光刻胶→蚀刻→清除光刻胶→注入离子→再次清除光刻胶→绝缘处理→沉淀铜层→构建晶体管线路→圆晶检测→切割圆晶→内核装配→封装→测试芯片→包装出厂。这个过程中有一个十分关键的仪器--“光刻机”,可以形象的理解为晶片上的“画笔”。

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光刻机的技术是集成电路领域的核心技术之一,一直以来都是一个严密技术封锁的技术领域,该领域已经别荷兰的ASML公司垄断,该公司几乎垄断了世界上高端光刻机产业。我国一直以来缺“芯”,和光刻机的受制于人有很大的关系。好在我国在经历了“实体名单”事件之后的痛定思痛,已经开始在光刻机领域投入巨大科研力量了。

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希望中国芯片行业越来越好,早日让国人用上100% 的“中国芯”。。


回答题主的另一个问题,CPU的用处:

CPU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软件中的数据

是不是很拗口?你可以理解为:CPU是计算机的大脑,帮助计算机翻译和执行你输入命令

CPU主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。

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硅做成的。俗称沙子!硅做成硅晶体,然后切割成方法晶片。难就难在,1,高纯度硅晶体只有几家可以做中国是其中一家,2,然后就是硅晶体的切割技术,也就是说的多少纳米。3,切割后的封装技术,4,相同纳米性能不同的差距最主要还是架构设计,就像同样的食材不同厨师做的味道不同。

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。

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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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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“***”,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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再通过氧等离子体对光刻胶进行灰化处理,清除光刻胶。这样就完成了第一层设计好的电路图案。

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对于3D FinFET设计的晶体管,还需要重复前面的几个步骤,以获得3D晶体管。

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然后在特定的区域,导入特定杂质,杂质扩散能控制导电类型(P结、N结)之外,还能控制杂质浓度以及分布。目前主要是用离子注入法来完成杂质扩散,也是超大规模集成电路中不可缺少的工艺。

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这时可以清除掉残留下来的光刻胶掩模,经过离子注入单晶硅内部小部分硅原子已经被替换成“杂质”元素,就能产生自由电子或空穴。

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至此,基本完成晶体管雏形,接下来需要在在硅晶圆表面全面地沉积氧化硅膜,形成绝缘层,并且需要在层间绝缘膜上开孔,这样能引出导体电极。

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接下来需要在晶圆表面上沉积铜层,形成场效应管的源极、漏极、栅极,再在晶圆表面沉积一层绝缘层以能保护晶体管。

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经过这些复杂的过程,晶体管算是制作完成,后面需要做的就是把这些晶体管连接起来,通过覆盖铜层、光刻掩模、蚀刻开孔等操作来实现,期间还要利用大马士革法新的布线方式完成多层Cu立体化布线。

到了这一步,芯片电路基本完成,这中间需要几百道不同精累化工艺加工,任何错误都会导致晶圆报废。

在完成了芯片电路后,到成品销售,还需要很多后工程,包括晶圆测试、切片、外观检查、装片、封装,到此一颗真正的CPU就生产出来了。

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