沙子變“黃金”! 圖示揭秘CPU制造全過程
晶體管就緒:至此,晶體管已經(jīng)基本完成。在絕緣材(品紅色)上蝕刻出三個(gè)孔洞,并填充銅,以便和其它晶體管互連。
電鍍:在晶圓上電鍍一層硫酸銅,將銅離子沉淀到晶體管上。銅離子會從正極(陽極)走向負(fù)極(陰極)。
銅層:電鍍完成后,銅離子沉積在晶圓表面,形成一個(gè)薄薄的銅層。
拋光:將多余的銅拋光掉,也就是磨光晶圓表面。
金屬層:晶體管級別,六個(gè)晶體管的組合,大約500納米。在不同晶體管之間形成復(fù)合互連金屬層,具體布局取決于相應(yīng)處理器所需要的不同功能性。芯片表面看起來異常平滑,但事實(shí)上可能包含20多層復(fù)雜的電路,放大之后可以看到極其復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò),形如未來派的多層高速公路系統(tǒng)。
晶圓測試:內(nèi)核級別,大約10毫米/0.5英寸。圖中是晶圓的局部,正在接受第一次功能性測試,使用參考電路圖案和每一塊芯片進(jìn)行對比。
晶圓切片(Slicing):晶圓級別,300毫米/12英寸。將晶圓切割成塊,每一塊就是一個(gè)處理器的內(nèi)核(Die)。
丟棄瑕疵內(nèi)核:晶圓級別。測試過程中發(fā)現(xiàn)的有瑕疵的內(nèi)核被拋棄,留下完好的準(zhǔn)備進(jìn)入下一步。
CPU制造:第九階段圖文直播:
單個(gè)內(nèi)核:內(nèi)核級別。從晶圓上切割下來的單個(gè)內(nèi)核,這里展示的是Core i7的核心。
封裝:封裝級別,20毫米/1英寸。襯底(基片)、內(nèi)核、散熱片堆疊在一起,就形成了我們看到的處理器的樣子。襯底(綠色)相當(dāng)于一個(gè)底座,并為處理器內(nèi)核提供電氣與機(jī)械界面,便于與PC系統(tǒng)的其它部分交互。散熱片(銀色)就是負(fù)責(zé)內(nèi)核散熱的了。
處理器:至此就得到完整的處理器了(這里是一顆Core i7)。這種在世界上最干凈的房間里制造出來的最復(fù)雜的產(chǎn)品實(shí)際上是經(jīng)過數(shù)百個(gè)步驟得來的,這里只是展示了其中的一些關(guān)鍵步驟。
CPU制造:第十階段圖文直播:
等級測試:最后一次測試,可以鑒別出每一顆處理器的關(guān)鍵特性,比如最高頻率、功耗、發(fā)熱量等,并決定處理器的等級,比如適合做成最高端的Core i7-975 Extreme,還是低端型號Core i7-920。
裝箱:根據(jù)等級測試結(jié)果將同樣級別的處理器放在一起裝運(yùn)。
零售包裝:制造、測試完畢的處理器要么批量交付給OEM廠商,要么放在包裝盒里進(jìn)入零售市場。這里還是以Core i7為例。
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