自制香肠的做法及配方 自制cpu( 三 )


(6)封装
这时的CPU是一块块晶圆 , 它还不能直接被用户使用 , 必须将它封入一个陶瓷的或塑料的封壳中 , 这样它就可以很容易地装在一块电路板上了 。 封装结构各有不同 , 但越高级的CPU封装也越复杂 , 新的封装往往能带来芯片电气性能和稳定性的提升 , 并能间接地为主频的提升提供坚实可靠的基础 。
(7)多次测试
测试是一个CPU制造的重要环节 , 也是一块CPU出厂前必要的考验 。 这一步将测试晶圆的电气性能 , 以检查是否出了什么差错 , 以及这些差错出现在哪个步骤(如果可能的话) 。 接下来 , 晶圆上的每个CPU核心都将被分开测试 。
由于SRAM(静态随机存储器 , CPU中缓存的基本组成)结构复杂、密度高 , 所以缓存是CPU中容易出问题的部分 , 对缓存的测试也是CPU测试中的重要部分 。
每块CPU将被进行完全测试 , 以检验其全部功能 。 某些CPU能够在较高的频率下运行 , 所以被标上了较高的频率;而有些CPU因为种种原因运行频率较低 , 所以被标上了较低的频率 。 最后 , 个别CPU可能存在某些功能上的缺陷 , 如果问题出在缓存上 , 制造商仍然可以屏蔽掉它的部分缓存 , 这意味着这块CPU依然能够出售 , 只是它可能是Celeron等低端产品 。
当CPU被放进包装盒之前 , 一般还要进行最后一次测试 , 以确保之前的工作准确无误 。 根据前面确定的最高运行频率和缓存的不同 , 它们被放进不同的包装 , 销往世界各地 。 1 硅提纯
2 切割晶圆
3 影印(photolithography)
4 蚀刻(etching)
5 重复、分层
7 多次测试
1 硅提纯
在硅提纯的过程中 , 原材料硅将被熔化 , 并放进一个巨大的石英熔炉 。 这时向熔炉里放入一颗晶种 , 以便硅晶体围着这颗晶种生长 , 直到形成一个几近完美的单晶硅 。 以往的硅锭的直径大都是200毫米 , 而cpu厂商正在增加300毫米晶圆的生产 。
2 切割晶圆
硅锭造出来了 , 并被整型成一个完美的圆柱体 , 接下来将被切割成片状 , 称为晶圆 。 晶圆才被真正用于cpu的制造 。 所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片 , 并将其划分成多个细小的区域 , 每个区域都将成为一个cpu的内核(die) 。 一般来说 , 晶圆切得越薄 , 相同量的硅材料能够制造的cpu成品就越多 。
3 影印(photolithography)
在经过热处理得到的硅氧化物层上面涂敷一种光阻(photoresist)物质 , 紫外线通过印制着cpu复杂电路结构图样的模板照射硅基片 , 被紫外线照射的地方光阻物质溶解 。 而为了避免让不需要被曝光的区域也受到光的干扰 , 必须制作遮罩来遮蔽这些区域 。 这是个相当复杂的过程 , 每一个遮罩的复杂程度得用10gb数据来描述 。
4 蚀刻(etching)
这是cpu生产过程中重要操作 , 也是cpu工业中的重头技术 。 蚀刻技术把对光的应用推向了极限 。 蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头 。 短波长的光将透过这些石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上 , 使之曝光 。 接下来停止光照并移除遮罩 , 使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜 , 以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅 。 然后 , 曝光的硅将被原子轰击 , 使得暴露的硅基片局部掺杂 , 从而改变这些区域的导电状态 , 以制造出n井或p井 , 结合上面制造的基片 , cpu的门电路就完成了 。


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