在残留的感光层物质被去除之后,剩下的就是充满的沟壑的二氧化硅层以及暴露出来的在该层下方的硅层。这一步之后,另一个二氧化硅层制作完成。然后,加入另一个带有感光层的多晶硅层。多晶硅是门电路的另一种类型。由于此处使用到了金属原料(因此称作金属氧化物半导体),多晶硅允许在晶体管队列端口电压起作用之前建立门电路。感光层同时还要被短波长光线透过掩模刻蚀。再经过一部刻蚀,所需的全部门电路就已经基本成型了。然后,要对暴露在外的硅层通过化学方式进行离子轰击,此处的目的是生成N沟道或P沟道。这个掺杂过程创建了全部的晶体管及彼此间的电路连接,没个晶体管都有输入端和输出端,两端之间被称作端口。
重复这一过程从这一步起,你将持续添加层级,加入一个二氧化硅层,然后光刻一次。重复这些步骤,然后就出现了一个多层立体架构,这就是你目前使用的处理器的萌芽状态了。在每层之间采用金属涂膜的技术进行层间的导电连接。今天的P4处理器采用了7层金属连接,而Athlon64使用了9层,所使用的层数取决于最初的版图设计,并不直接代表着最终产品的性能差异。
测试 封装测试过程接下来的几个星期就需要对晶圆进行一关接一关的测试,包括检测晶圆的电学特性,看是否有逻辑错误,如果有,是在哪一层出现的等等。而后,晶圆上每一个出现问题的芯片单元将被单独测试来确定该芯片有否特殊加工需要。
而后,整片的晶圆被切割成一个个独立的处理器芯片单元。在最初测试中,那些检测不合格的单元将被遗弃。这些被切割下来的芯片单元将被采用某种方式进行封装,这样它就可以顺利的插入某种接口规格的主板了。大多数intel和AMD的处理器都会被覆盖一个散热层。
在处理器成品完成之后,还要进行全方位的芯片功能检测。这一部会产生不同等级的产品,一些芯片的运行频率相对较高,于是打上高频率产品的名称和编号,而那些运行频率相对较低的芯片则加以改造,打上其它的低频率型号。这就是不同市场定位的处理器。而还有一些处理器可能在芯片功能上有一些不足之处。比如它在缓存功能上有缺陷(这种缺陷足以导致绝大多数的CPU瘫痪),那么它们就会被屏蔽掉一些缓存容量,降低了性能,当然也就降低了产品的售价,这就是Celeron和Sempron的由来。
当CPU被放进包装盒之前,一般还要进行最后一次测试,以确保之前的工作准确无误。根据前面确定的最高运行频率不同,它们被放进不同的包装,销 往世界各地。
读完这些,相信你已经对CPU的制造流程有了一些比较深入的认识。CPU的制造,可以说是集多方面尖端科学技术之大成,CPU本身也就那么点 大,如果 把里面的材料分开拿出来卖,恐怕卖不了几个钱。然而CPU的制造成本是非常惊人的,从这里或许我们可以理解,为什么这东西卖这么贵了。
在测试这个环节很重要,比如你的处理器是6300还是6400就会在这个环节被划分,而 6300天生并不是6300,而是在测试之后,发现处理器不能稳定的在6400标准下工作,只能在6300标准下稳定工作,于是对处理器定义,锁频,定义 ID,封装,印上6300。
我们用AMD的来举例:同样核心的处理器都是一个生产线下来的,如果稳定工作在2.8GHz,1M*2的缓 存下,就被定义为5600 ,如果缓存有瑕疵,切割有问题的那一半,成为5400 ,如果缓存没问题而频率只能在2.6G通过测试,那么就是5200 , 如果缓存有瑕疵,就切割成为5000 …………一直把它测到3800 ,如果还不稳定,要么想办法变成速龙64单核或者单核闪龙,或者就是出现过的ES版 的双核闪龙,如果出现批量不能工作在3800 条件下,而工作在3600 条件下,那么3600 就上市了,如果出现批量能工作在3G,1M*2条件下, 那么6000 就上市了,这就是为什么处理器总是中等型号的先上市,高端和底端的后上市,当然后期工厂可能会节约成本专门开出底端的流水线,专门生产底端 处理器,赛扬,闪龙的各种型号就相继上市,而高端的流水线因为个别处理器不稳定转变为底端处理器,例如将速龙64缓存切割就变为闪龙64。
intel Core i7生产全过程图解沙子: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(Ingot)。
单晶硅锭:
整体基本呈圆柱形,重约100千克,硅纯度 99.9999%。