一塊石頭是如何變成cpu芯片的

一塊石頭是如何變成CPU芯片的? 這是一塊石英石 將石英石搗碎後,放入石英乾鍋 通過高溫提煉後,再放入紫晶 然後往上提拉紫晶 就能得到一根高純度的硅釘 接着將硅釘切割成厚度只有0.7毫米的硅晶圓 得到硅晶圓後 接下來要做的就是對晶圓進行氧化 將晶圓每25張放在一起 然後放入晶圓傳送盒內 傳送盒會順着導軌來到氧化設備內 在這裏晶圓會與設備內的氧氣發生反應 從而在晶圓外面生成一層二氧化硅 氧化後的晶圓 接着進入塗膠工藝 將晶圓放入光刻膠塗布機 塗布機會在晶圓表面塗上一層極其均勻的光刻膠 塗完光刻膠的晶圓會進行軟烘培 用於蒸發掉光刻膠中的一部分溶劑 之後將來到芯片製造最難的工藝 也就是光刻 這是一臺光刻機 光刻機主要由EUV光源 聚膠透鏡 光眼膜 以及晶圓載體組成 我們重點來說一下光眼膜 光眼膜上面雕刻有電路圖 它的作用就類似模板噴氣的這個模板 當進行光刻時 光刻機會發射集紫外光 然後通過透鏡的層層反射 就會將光眼膜上的電路圖 雕刻到晶圓的光刻膠上 接下來需要做的就是顯影 由於光刻時 紫外光會照射到光刻膠上 被照射的光刻膠就會變成可溶解狀態 也就是圖中紫色的部分 所以當將晶圓放入顯影機的顯影溶液內時 可以看到 紫色的可溶解的光刻膠 已經被清洗掉了 然後再進行硬烘培 來硬化剩餘的光刻膠 那麼晶圓上就剩下和電路圖一樣的光刻膠了 接下來開始進行石刻 首先將晶圓放入石刻機內部 石刻機內會通入伺服化碳和氧氣 從而形成高能等離子體 等離子體會與晶圓上 沒有光刻膠的地方發生反應 從而在晶圓上形成電路圖 到這裏 電路圖才真正被雕刻到晶圓上 由於刻石丸的晶圓導電性很差 所以還需要對晶圓進行離子注入 使用離子注入機 往晶圓表面烘機靈元素或者鵬元素 靈或者鵬就會摻雜到晶圓裏面 但是這會導致晶格損壞 所以還需要進行退火處理 來修復晶格 離子注入後 晶圓表面的光刻膠就沒用了 所以需要清除 這是一臺光刻膠剝離器 剝離器使用溶劑 可以直接將晶圓上剩餘的光刻膠溶解掉 到這裏 還有個最重要的問題沒解決 因爲我們只是將晶圓上的房子蓋起來了 但是並沒有修路 這會導致每座房子之間並沒有連通 所以接下來需要做的就是金屬化 用於來連通電路 這是一臺氣象沉積設備 它可以將金屬銅沉積到晶圓表面的電路圖內 從而在芯片表面形成一層金屬銅膜 但是進行金屬化後 晶圓表面並不平整 所以接下來晶圓會被放入設備內進行化學機械拋光 經過一番研磨後 晶圓表面變得平滑 並且內部的金屬線也暴露了出來 但是這種芯片只有一層 而CPU芯片一般有大約80層 所以爲了構建多層芯片 我們需要根據前面的每個流程 重複執行多達940多個步驟 從而製造出具有多層電路圖的晶圓 製造好的晶圓 接下來要做的就是測試 測試人員會嚴格測試晶圓上的每一塊CPU芯片 並找出每塊芯片上的電路問題 根據問題的多少 工程師會對這些芯片進行分類 從而將芯片分成高端 中端和低端進行售賣 測試完成後 晶圓會被使用激光進行分割 從而切成200多個小芯片 小芯片接下來會進行封裝 芯片會被安裝到一個印刷電路板上 背面會加上一個散熱保護蓋 然後外面再加上一個大的保護殼 最後再進行一次測試 測試沒問題後 CPU就能安裝到電腦進行使用了