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英飛凌|將一群頂尖人才丟進(jìn)荒島，你覺得能打造出電腦芯片嗎？

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一個(gè)看似簡(jiǎn)單的產(chǎn)物 ， 背后有著很復(fù)雜的邏輯 ， 電腦芯片背后是什么！生產(chǎn)流程是什么 ， 需要怎樣的材料 ， 需要怎樣的機(jī)器 ， 同時(shí)需要怎樣的技術(shù)來完成！

的確是人類誕生了科技 ， 但是這么多年科技行業(yè)的發(fā)展（很多行業(yè)都是這樣的）都是通過協(xié)同來完成的 ， 而且還有企業(yè)與企業(yè)之間的協(xié)同 ， 還有地區(qū)與地區(qū)的協(xié)同 ， 甚至有些產(chǎn)品還需要跨國(guó)戀才能完成生產(chǎn)！那么我們來簡(jiǎn)單了解下芯片是怎么被生產(chǎn)出來的吧！

生產(chǎn)流程編輯要了解CPU的生產(chǎn)工藝 ， 我們需要先知道CPU是怎么被制造出來的 。


(1) 硅提純生產(chǎn)CPU等芯片的材料是半導(dǎo)體 ， 現(xiàn)階段主要的材料是硅Si ， 這是一種非金屬元素 ， 是目前最適宜于制造現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的材料之一 。 在硅提純的過程中 ， 原材料硅將被熔化 ， 并放進(jìn)一個(gè)巨大的石英熔爐里 。 這時(shí)向熔爐里放入一顆晶種 ， 以便硅晶體圍著這顆晶種生長(zhǎng) ， 直到形成一個(gè)幾近完美的單晶硅 。 以往的硅錠的直徑大都是300毫米 ， 而CPU廠商正在增加300毫米晶圓的生產(chǎn) 。

總結(jié)第一步：要有半導(dǎo)體材料硅晶體 ， 接著還需要熔爐提煉 ， 打造成為單晶硅！

(2)切割晶圓硅錠造出來了 ， 并被整型成一個(gè)完美的圓柱體 ， 接下來將被切割成片狀 ， 稱為晶圓 。 晶圓才被真正用于CPU的制造 。 所謂的“切割晶圓”也就是用機(jī)器從單晶硅棒上切割下一片事先確定規(guī)格的硅晶片 ， 并將其劃分成多個(gè)細(xì)小的區(qū)域 ， 每個(gè)區(qū)域都將成為一個(gè)CPU的內(nèi)核(Die) 。 一般來說 ， 晶圓切得越薄 ， 相同量的硅材料能夠制造的CPU成品就越多 。

總結(jié)：需要專業(yè)的起個(gè)設(shè)備來打造片狀 ， 劃分為小的區(qū)域 ， 形成CPU內(nèi)核的材料！

(3)影印(Photolithography)在經(jīng)過熱處理得到的硅氧化物層上面涂敷一種光阻(Photoresist)物質(zhì) ， 紫外線通過印制著CPU復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)圖樣的模板照射硅基片 ， 被紫外線照射的地方光阻物質(zhì)溶解 。 而為了避免讓不需要被曝光的區(qū)域也受到光的干擾 ， 必須制作遮罩來遮蔽這些區(qū)域 。 這是個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程 ， 每一個(gè)遮罩的復(fù)雜程度得用10GB數(shù)據(jù)來描述 。

總結(jié)：需要涂抹光阻物質(zhì) ， 需要打造復(fù)雜電路 ， 還要形成遮罩！

(4)蝕刻(Etching)這是CPU生產(chǎn)過程中重要操作 ， 也是CPU工業(yè)中的重頭技術(shù) 。 蝕刻技術(shù)把對(duì)光的應(yīng)用推向了極限 。 蝕刻使用的是波長(zhǎng)很短的紫外光并配合很大的鏡頭 。 短波長(zhǎng)的光將透過這些石英遮罩的孔照在光敏抗蝕膜上 ， 使之曝光 。 接下來停止光照并移除遮罩 ， 使用特定的化學(xué)溶液清洗掉被曝光的光敏抗蝕膜 ， 以及在下面緊貼著抗蝕膜的一層硅 。 然后 ， 曝光的硅將被原子轟擊 ， 使得暴露的硅基片局部摻雜 ， 從而改變這些區(qū)域的導(dǎo)電狀態(tài) ， 以制造出N井或P井 ， 結(jié)合上面制造的基片 ， CPU的門電路就完成了 。

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