cpu芯片的制作过程

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1、转载自 21IC.comCPU是计算机的心脏，它是决定计算机性能的最重要的部件。同样CPU也是现代社会飞速运转的动力源泉，在任何电子设备上都可以找到微芯片的身影。不过能完成复杂功能的CPU确是以沙子为原料做成的，不得不惊叹于人类的智慧！Intel公布了大量图文资料，详细展示了从沙子到芯片的全过程，满足你的好奇心。简单地说，处理器的制造过程可以大致分为沙子原料(石英)、硅锭、晶圆、光刻(平版印刷)、蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试、包装上市等诸多步骤，而且每一步里边又包含更多细致的过程。下边就图文结合，一步一

2、步看看：==================================================================================CPU制造：第一阶段图文直播：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。 (原文件名:1.jpg) 引用图片硅熔炼：12英寸/300毫米晶圆级，下同。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

3、过硅净化熔炼得到大晶体的，最后得到的就是硅锭(Ingot)。 (原文件名:2.jpg) 引用图片单晶硅锭：整体基本呈圆柱形，重约100千克，硅纯度99.9999％。 (原文件名:3.jpg) 引用图片==================================================================================CPU制造：第二阶段图文直播：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(Wafer)。顺便说，这下知道为什么晶圆都是圆形的了吧？ (原文件名:4.jpg) 引用图片晶圆：切割

4、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。事实上，Intel自己并不生产这种晶圆，而是从第三方半导体企业那里直接购买成品，然后利用自己的生产线进一步加工，比如现在主流的45nm HKMG(高K金属栅极)。值得一提的是，Intel公司创立之初使用的晶圆尺寸只有2英寸/50毫米。 (原文件名:5.jpg) 引用图片==================================================================================CPU制造：第三阶段图文直播：光刻胶(Photo Resist)

5、：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。 (原文件名:6.jpg) 引用图片光刻一：光刻胶层随后透过掩模(Mask)被曝光在紫外线(UV)之下，变得可溶，期间发生的化学反应类似按下机械相机快门那一刻胶片的变化。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。一般来说，在晶圆上得到的电路图案是掩模上图案的四分之一。 (原文件名:7.jpg) 引用图片光刻二：由此进入50-200纳米尺寸的晶体管级别。一块晶圆上可以切割出数百个处理

6、器，不过从这里开始把视野缩小到其中一个上，展示如何制作晶体管等部件。晶体管相当于开关，控制着电流的方向。现在的晶体管已经如此之小，一个针头上就能放下大约3000万个。 (原文件名:8.jpg) 引用图片==================================================================================CPU制造：第四阶段图文直播：溶解光刻胶：光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩模上的一致。 (原文件名:9.jpg) 引用图片蚀刻：使用化学物质溶解掉暴露出来的晶

7、圆部分，而剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。 (原文件名:10.jpg) 引用图片清除光刻胶：蚀刻完成后，光刻胶的使命宣告完成，全部清除后就可以看到设计好的电路图案。 (原文件名:11.jpg) 引用图片==================================================================================CPU制造：第五阶段图文直播：光刻胶：再次浇上光刻胶(蓝色部分)，然后光刻，并洗掉曝光的部分，剩下的光刻胶还是用来保护不会离子注入的那部分材料。 (原文件名:12.jpg) 引用图片离

8、子注入(Ion Implantation)：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