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1、可以说，中中央处理理器(CCPU)是现代代社会飞飞速运转转的动力力源泉，在在任何电电子设备备上都可可以找到到微芯片片的身影影，不过过也有人人不屑一一顾，认认为处理理器这东东西没什什么技术术含量，不不过是一一堆沙子子的聚合合而已。是是么？IInteel今天天就公布布了大量量图文资资料，详详细展示示了从沙沙子到芯芯片的全全过程，简简单与否否一看便便知。简单地说说，处理理器的制制造过程程可以大大致分为为沙子原原料(石英)、硅锭锭、晶圆圆、光刻刻(平版印印刷)、蚀刻刻、离子子注入、金金属沉积积、金属属层、互互连、晶晶圆测试试与切割割、核心心封装、等等级测试试、包装装上市等等诸多步步骤，而而且每一一步里
2、边边又包含含更多细细致的过过程。下边就图图文结合合，一步步一步看看看：沙子：硅硅是地壳壳内第二二丰富的的元素，而而脱氧后后的沙子子(尤其是是石英)最多包包含255的硅硅元素，以以二氧化化硅(SSiO22)的形形式存在在，这也也是半导导体制造造产业的的基础。硅熔炼：12英寸寸/3000毫米米晶圆级级，下同同。通过过多步净净化得到到可用于于半导体体制造质质量的硅硅，学名名电子级级硅(EEGS)，平均每每一百万万个硅原原子中最最多只有有一个杂杂质原子子。此图图展示了了是如何何通过硅硅净化熔熔炼得到到大晶体体的，最最后得到到的就是是硅锭(Inggot)。单晶硅锭锭：整体体基本呈呈圆柱形形，重约约100
3、0千克，硅纯度度99.99999。第一阶段段合影硅锭切割割：横向向切割成成圆形的的单个硅硅片，也也就是我我们常说说的晶圆圆(Waaferr)。顺顺便说，这这下知道道为什么么晶圆都都是圆形形的了吧吧？晶圆：切切割出的的晶圆经经过抛光光后变得得几乎完完美无瑕瑕，表面面甚至可可以当镜镜子。事事实上，Intel自己并不生产这种晶圆，而是从第三方半导体企业那里直接购买成品，然后利用自己的生产线进一步加工，比如现在主流的45nm HKMG(高K金属栅极)。值得一提的是，Intel公司创立之初使用的晶圆尺寸只有2英寸/50毫米。第二阶段段合影光刻胶(Phooto Ressistt)：图图中蓝色色部分就就是在
4、晶晶圆旋转转过程中中浇上去去的光刻刻胶液体体，类似似制作传传统胶片片的那种种。晶圆圆旋转可可以让光光刻胶铺铺的非常常薄、非非常平。光刻：光光刻胶层层随后透透过掩模模(Maask)被曝光光在紫外外线(UUV)之之下，变变得可溶溶，期间间发生的的化学反反应类似似按下机机械相机机快门那那一刻胶胶片的变变化。掩掩模上印印着预先先设计好好的电路路图案，紫紫外线透透过它照照在光刻刻胶层上上，就会会形成微微处理器器的每一一层电路路图案。一一般来说说，在晶晶圆上得得到的电电路图案案是掩模模上图案案的四分分之一。光刻：由由此进入入50-2000纳米尺尺寸的晶晶体管级级别。一一块晶圆圆上可以以切割出出数百个个处理
5、器器，不过过从这里里开始把把视野缩缩小到其其中一个个上，展展示如何何制作晶晶体管等等部件。晶晶体管相相当于开开关，控控制着电电流的方方向。现现在的晶晶体管已已经如此此之小，一一个针头头上就能能放下大大约30000万万个。第三阶段段合影溶解光刻刻胶：光光刻过程程中曝光光在紫外外线下的的光刻胶胶被溶解解掉，清清除后留留下的图图案和掩掩模上的的一致。蚀刻：使使用化学学物质溶溶解掉暴暴露出来来的晶圆圆部分，而而剩下的的光刻胶胶保护着着不应该该蚀刻的的部分。清除光刻刻胶：蚀蚀刻完成成后，光光刻胶的的使命宣宣告完成成，全部部清除后后就可以以看到设设计好的的电路图图案。第四阶段段合影光刻胶：再次浇浇上光刻刻
6、胶(蓝色部部分)，然后后光刻，并并洗掉曝曝光的部部分，剩剩下的光光刻胶还还是用来来保护不不会离子子注入的的那部分分材料。离子注入入(Ioon IImpllanttatiion)：在真真空系统统中，用用经过加加速的、要要掺杂的的原子的的离子照照射(注入)固体材材料，从从而在被被注入的的区域形形成特殊殊的注入入层，并并改变这这些区域域的硅的的导电性性。经过过电场加加速后，注注入的离离子流的的速度可可以超过过30万千千米每小小时。清除光刻刻胶：离离子注入入完成后后，光刻刻胶也被被清除，而而注入区区域(绿色部部分)也已掺掺杂，注注入了不不同的原原子。注注意这时时候的绿绿色和之之前已经经有所不不同。第五
7、阶段段合影晶体管就就绪：至至此，晶晶体管已已经基本本完成。在在绝缘材材(品红色色)上蚀刻刻出三个个孔洞，并并填充铜铜，以便便和其它它晶体管管互连。电镀：在在晶圆上上电镀一一层硫酸酸铜，将将铜离子子沉淀到到晶体管管上。铜铜离子会会从正极极(阳极)走向负负极(阴极)。铜层：电电镀完成成后，铜铜离子沉沉积在晶晶圆表面面，形成成一个薄薄薄的铜铜层。第六阶段段合影抛光：将将多余的的铜抛光光掉，也也就是磨磨光晶圆圆表面。金属层：晶体管管级别，六六个晶体体管的组组合，大大约5000纳米米。在不不同晶体体管之间间形成复复合互连连金属层层，具体体布局取取决于相相应处理理器所需需要的不不同功能能性。芯芯片表面面看
8、起来来异常平平滑，但但事实上上可能包包含200多层复杂杂的电路路，放大大之后可可以看到到极其复复杂的电电路网络络，形如如未来派派的多层层高速公公路系统统。第七阶段段合影晶圆测试试：内核核级别，大大约100毫米/00.5英英寸。图图中是晶晶圆的局局部，正正在接受受第一次次功能性性测试，使使用参考考电路图图案和每每一块芯芯片进行行对比。晶圆切片片(Slliciing)：晶圆圆级别，300毫米/12英寸。将晶圆切割成块，每一块就是一个处理器的内核(Die)。丢弃瑕疵疵内核：晶圆级级别。测测试过程程中发现现的有瑕瑕疵的内内核被抛抛弃，留留下完好好的准备备进入下下一步。第八阶段段合影单个内核核：内核核级
9、别。从从晶圆上上切割下下来的单单个内核核，这里里展示的的是Coore i7的的核心。封装：封封装级别别，200毫米/11英寸。衬衬底(基片)、内核核、散热热片堆叠叠在一起起，就形形成了我我们看到到的处理理器的样样子。衬衬底(绿色)相当于于一个底底座，并并为处理理器内核核提供电电气与机机械界面面，便于于与PCC系统的的其它部部分交互互。散热热片(银色)就是负负责内核核散热的的了。处理器：至此就就得到完完整的处处理器了了(这里是是一颗CCoree i77)。这这种在世世界上最最干净的的房间里里制造出出来的最最复杂的的产品实实际上是是经过数数百个步步骤得来来的，这这里只是是展示了了其中的的一些关关键步骤骤。第九阶段段合影等级测试试：最后后一次测测试，可可以鉴别别出每一一颗处理理器的关关键特性性，比如如最高频频率、功功耗、发发热量等等，并决决定处理理器的等等级，比比如适合合做成最最高端的的Corre ii7-9975 Exttremme，还还是低端端型号CCoree i77-9220。装箱：根根据等级级测试结结果将同同样级别别的处理理器放在在一起装装运。零售包装装：制造造、测试试完毕的的处理器器要么批批量交付付给OEEM厂商商，要么么放在包包装盒里里进入零零售市场场。这里里还是以以Corre ii7为例例。第十阶段段合影