从沙子到微处理器--解析intel_Core_i7生产全过程.ppt

从沙子到微处理器解析intel Core i7生产全过程 根据玩家联盟资料制作 单个内核：内核级别。从晶圆上切割下来的单个内核，这里展示的是Core i7的核心。 封装：封装级别，20毫米/1英寸。衬底 基片 、内核、散热片堆叠在一起，就形成了我们看到的处理器的样子。衬底 绿色 相当于一个底座，并为处理器内 核提供电气与机械界面，便于与PC系统的其它部分交互。散热片 银色 就是负责内核散热的了。 处理器：至此就得到完整的处理器了 这里是一颗Core i7 。这种在世界上最干净的房间里制造出来的最复杂的产品实际上是经过数百个步骤得来的，这里只是展示了其中的一些关键步骤。 制造第九阶段_封装 小结） 等级测试：最后一次测试，可以鉴别出每一颗处理器的关键特性，比如最高频率、功耗、发热量等，并决定处理器的等级，比如适合做成最高端的Core i7-975 Extreme，还是低端型号Core i7-920。 装箱：根据等级测试结果将同样级别的处理器放在一起装运。 零售包装：制造、测试完毕的处理器要么批量交付给OEM厂商，要么放在包装盒里进入零售市场。这里还是以Core i7为例。 制造第十阶段_成品出炉 小结） 总结 1、制造第一阶段__提炼硅锭 2、制造第二阶段_切割晶圆 3、制造第三阶段_光刻过程 4、制造第四阶段_光刻胶的使命 5、制造第五阶段_离子注入 6、制造第六阶段_电镀晶圆 7、制造第七阶段_抛光处理 8、制造第八阶段_晶圆切片 9、制造第九阶段_封装 小结） 10、制造第十阶段_成品出炉 小结） CPU是如何生产出来的（收转） 2010-03-26 16:00 作为计算机的核心组件，CPU（Central Processor Unit，中央处理器）在用户的心中一直是十分神秘的：在多数用户的心目中，它都只是一个名词缩写，他们甚至连它的全写都拚不出来；在一些硬件高手的眼 里，CPU也至多是一块十余平方厘米，有很多脚的块块儿，而CPU的核心部分甚至只有不到一平方厘米大。他们知道这块不到一平方厘米大的玩意儿是用多少微 米工艺制成的，知道它集成了几亿几千万晶体管，但鲜有了解CPU的制造流程者。今天，就让我们来详细的了解一下，CPU是怎样练成的。 基本材料? 　　多数人都知道，现代的CPU是使用硅材料制成的。硅是一种非金属元素，从化学的角度来看，由于它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交 界处， 所以具有半导体的性质，适合于制造各种微小的晶体管，是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。从某种意义上说，沙滩上的沙子的主要成分也是硅 （二氧化硅），而生产CPU所使用的硅材料，实际上就是从沙子里面提取出来的。当然，CPU的制造过程中还要使用到一些其它的材料，这也就是为什么我们不 会看到Intel或者AMD只是把成吨的沙子拉往他们的制造厂。同时，制造CPU对硅材料的纯度要求极高，虽然来源于廉价的沙子，但是由于材料提纯工艺的 复杂，我们还是无法将一百克高纯硅和一吨沙子的价格相提并论。? 　　制造CPU的另一种基本材料是金属。金属被用于制造CPU内部连接各个元件的电路。铝是常用的金属材料之一，因为它廉价，而且性能不差。而现今 主流的 CPU大都使用了铜来代替铝，因为铝的电迁移性太大，已经无法满足当前飞速发展的CPU制造工艺的需要。所谓电迁移，是指金属的个别原子在特定条件下（例 如高电压）从原有的地方迁出。? 　　很显然，如果不断有原子从连接元件的金属微电路上迁出，电路很快就会变得千疮百孔，直到断路。这也就是为什么超频者尝试对Northwood Pentium 4的电压进行大幅度提升时，这块悲命的CPU经常在“突发性Northwood死亡综合症（Sudden Northwood Death Syndrome，SNDS）”中休克甚至牺牲的原因。SNDS使得Intel第一次将铜互连（Copper Interconnect）技术应用到CPU的生产工艺中。铜互连技术能够明显的减少电迁移现象，同时还能比铝工艺制造的电路更小，这也是在纳米级制造工 艺中不可忽视的一个问题。? 　　不仅仅如此，铜比铝的电阻还要小得多。种种优势让铜互连工艺迅速取代了铝的位置，成为CPU制造的主流之选。除了硅和一定的金属材料之外，还有 很多复 杂的化学材料也参加了CPU的制造工作。? * 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 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过硅净化熔炼得到大晶体的，最后得到的就是硅锭