你知道CPU是如何制造的嗎？

隨著科技的發(fā)展，電腦走進(jìn)了全世界數(shù)以?xún)|記得家庭，CPU是每臺(tái)電腦的大腦是電腦上最為核心最為重要的組成部分。你知道CPU是如何制造的嗎？往下看，讓我們一起來(lái)見(jiàn)證“沙子”是如何變成“黃金”的。

第一步：制造晶棒（硅錠）

沙子：在脫氧后含有25%的硅元素，以二氧化硅的形式存在，是半導(dǎo)體知足熬夜的基礎(chǔ)。

將收集到的硅原料在高溫下進(jìn)行整形，采用旋轉(zhuǎn)拉伸的方式得到一個(gè)圓柱體的硅錠。通過(guò)多步凈化得到可用于半導(dǎo)體制造品質(zhì)的硅，學(xué)名電子級(jí)硅，平均每一百萬(wàn)個(gè)硅原子中只有一個(gè)雜質(zhì)原子。

第二步：硅錠切割，制作晶圓

將晶錠橫向切割成圓形的單個(gè)硅片，俗稱(chēng)晶圓（Wafer）。切割出的晶源經(jīng)過(guò)拋光后表面變得完美無(wú)瑕，甚至可以當(dāng)鏡子使用。

第三步：晶圓涂膜

在晶源旋轉(zhuǎn)過(guò)程中澆上光刻膠液體，類(lèi)似制作傳統(tǒng)膠片。晶圓旋轉(zhuǎn)可以讓光刻膠鋪的均勻且薄。

第四步：光刻

光刻膠層透過(guò)遮罩（Mask）被曝光在紫外線(xiàn)（UV）下，變得可溶。期間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)似機(jī)械相機(jī)按快門(mén)那一刻膠片所發(fā)生的變化。遮罩上印有預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路圖案，紫外線(xiàn)透過(guò)遮罩在光膠層上回形成微處理器每一層的電路圖案。一塊晶圓上可以切割出數(shù)百個(gè)處理器。

第五步：摻雜

在真空系統(tǒng)中，用經(jīng)過(guò)加速的、要摻雜的原子的例子照射（注入）固體材料。從而在被注入的區(qū)域行程特殊的注入層，并改變這些區(qū)域硅的導(dǎo)電性。離子注入完成后，清楚光刻膠層。

在頂端覆蓋絕緣材料，并在絕緣材質(zhì)頂端蝕刻出三個(gè)孔洞。

第六步：電鍍

在晶圓上鍍一層硫酸銅，將銅離子沉淀到晶體管上。銅離子會(huì)從正極移動(dòng)到負(fù)極。

打磨晶圓頂面，將多余的銅拋光掉。

在晶體管級(jí)別，六個(gè)晶體管的組合大約500納米。在不同晶體管之間形成復(fù)合相連的金屬層。芯片表面看起來(lái)異常光滑，但實(shí)際上可能包含20幾層復(fù)雜的電路。放大觀察可以看到極其復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò)。

第七步：晶圓測(cè)試與切片

晶圓測(cè)試：內(nèi)核級(jí)別約10mm。圖中為晶圓局部，正在接受第一次功能性測(cè)試。

切片：晶圓級(jí)別300mm。將晶圓切割成塊，每一塊就是一個(gè)處理器內(nèi)核。

測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有瑕疵的內(nèi)核被拋棄，留下完好的準(zhǔn)備進(jìn)行下一項(xiàng)測(cè)試。

第八步：封裝

封裝級(jí)別，20mm/1英寸。襯底（基片）、內(nèi)核、散熱片堆疊在一起，就形成了我們看到處理器的樣子。這是一顆I7處理器。

第九步：等級(jí)測(cè)試及包裝

最后一次測(cè)試可以鑒別出每一顆處理器的管件性能。如最高頻率、功耗、發(fā)熱量等。并決定處理器的等級(jí)，比如決定是做成高端的Core i7-975 Extreme還是低端的Core i7-920。制造測(cè)試完畢后，處理器要么批量交給OEM廠商，要么放在包裝盒里進(jìn)入零售市場(chǎng)。

至此我們就得到了一顆完整的處理器了。這種在世界上最干凈的房間制造出來(lái)的最復(fù)雜的產(chǎn)品實(shí)際上是經(jīng)過(guò)數(shù)百個(gè)步驟得來(lái)的，在此只是展示了其中一些關(guān)鍵步驟。