cpu制程工艺7nm和5nm哪个好 cpu制程工艺

CPU 的制做过程和工艺CPU 发展至今已经有二十多年的历史 , 其中制造 CPU 的工艺技术也经过了长足的发展 , 以前的制造工艺比较粗糙 , 而且对于读者了解最新的技术也没有多大帮助 , 所以我们舍之不谈 , 用今天比较新的制造工艺来向大家阐述 。
许多对电脑知识略知一二的朋友大多会知道 CPU 里面最重要的东西就是晶体管了 , 提高 CPU 的速度 , 最重要的一点说白了就是如何在相同的CPU面积里面放进去更加多的晶体管 。 由于 CPU 实在太小 , 太精密 , 里面组成了数目相当多的晶体管 , 所以人手是绝对不可能完成的(笑) , 只能够通过光刻工艺来进行加工的 。 这就是为什么一块 CPU 里面为什么可以数量如此之多的晶体管 。 晶体管其实就是一个双位的开关:即开和关 。 如果您回忆起基本计算的时代 , 那就是一台计算机需要进行工作的全部 。 两种选择 , 开和关 , 对于机器来说即0和1 。 那么如何制作一个CPU 呢? 以下我们用英特尔为例子告诉大家 。
首先:取出一张利用激光器刚刚从类似干香肠一样的硅柱上切割下来的硅片 , 它的直径约为 20cm 。 除了 CPU 之外 , 英特尔还可以在每一硅片上制作数百个微处理器 。 每一个微处理器都不足一平方厘米 。
接着就是硅片镀膜了 。 相信学过化学的朋友都知道硅(Si)这个绝佳的半导体材料 , 它可以电脑里面最最重要的元素啊!在硅片
表面增加一层由我们的老朋友二氧化硅(SiO2)构成的绝缘层 。 这是通过 CPU 能够导电的基础 。 其次就轮到光刻胶了 , 在硅片上面增加了二氧化硅之后 , 随后在其上镀上一种称为“光刻胶”的材料 。 这种材料在经过紫外线照射后会变软、变粘 。 然后就是光刻掩膜 , 在我们考虑制造工艺前很久 , 就早有一非常聪明的美国人在脑子里面设计出了 CPU , 并且想尽方法使其按他们的设计意图工作 。 CPU 电路设计的照相掩膜贴放在光刻胶的上方 。 照相字后自然要曝光“冲晒”了 , 我们将于是将掩膜和硅片曝光于紫外线 。 这就象是放大机中的一张底片 。 该掩膜允许光线照射到硅片上的某区域而不能照射到另一区域 , 这就形成了该设计的潜在映像 。
一切都办妥了之后 , 就要到相当重要的刻蚀工艺出场了 。 我们采用一种溶液将光线照射后完全变软变粘的光刻胶“块”除去 , 这就露出了其下的二氧化硅 。 本工艺的最后部分是除去曝露的二氧化硅以及残余的光刻胶 。 对每层电路都要重复该光刻掩膜和刻蚀工艺 , 这得由所生产的 CPU 的复杂程度来确定 。 尽管所有这些听起来象来自“星球大战”的高科技 , 但刻蚀实际上是一种非常古老的工艺 。 几个世纪以前 , 该工艺最初是被艺术家们用来在纸上、纺织品上甚至在树木上创作精彩绘画的 。 在微处理器的生产过程中 , 该照相刻蚀工艺可以依照电路图形刻蚀成导电细条 , 其厚度比人的一根头发丝还细许多倍 。
接下来就是掺杂工艺 。 现在我们从硅片上已曝露的区域开始 , 首先倒入一化学离子混合液中 。 这一工艺改变掺杂区的导电方式 , 使得每个晶体管可以通、断、或携带数据 。 将此工艺一次又一次地重复 , 以制成该 CPU 的许多层 。 不同层可通过开启窗口联接起来 。 电子以高达 400MHz 或更高的速度在不同的层面间流上流下 , 窗口是通过使用掩膜重复掩膜、刻蚀步骤开启的 。 窗口开启后就可以填充他们了 。 窗口中填充的是种最普通的金属-铝 。 终于接近尾声了 , 我们把完工的晶体管接入自动测试设备中 , 这个设备每秒可作一万次检测 , 以确保它能正常工作 。 在通过所有的测试后必须将其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 。


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