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「译」若何手工制作CPU——一个简单的图文并茂的讲解_光刻_芯片

南宫静远 2024-12-27 05:49:03 0

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4、进一步提纯至 99.9999999% 的多晶硅金属

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5、将多晶硅锭放入坩埚中

6、将硅锭加热至 1698 °K。
(开尔文温度)

警告:请勿考试测验在厨房家用烤箱中以 1698 °K 的温度熔化硅。

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(图片来自网络侵删)

7、取一个小的种子单晶,将其浸入熔融硅的大桶中。

警告:请勿将手放在熔融硅中。

8、晶体冷却后逐步拉出。

进一步阅读:Boule[1],Czochralski 方法[2]。

9、现在,你有一个纯硅单晶。
把它切成薄片。

10、现在,你得到了新切割的硅片。
给它们掺入硼、磷或其他掺杂物

我没有足够的勇气购买元素磷,以是你必须在火柴上发挥你的想象力。

11、在晶圆上涂上光刻胶。

12、拿一个带有所需电路图案的铬蚀刻的光刻石英掩模,并用激光束照射它以将电路图案投影到晶片上。

13、光罩产生的阴影位置将掌握光刻胶在硅片表面发生化学变革的位置(取决于您利用的是正性还是负性光刻胶)。

14、现在,显影光刻胶。

15、用酸堕落晶片的袒露部分

16、实行无数次同质外延、异质外延、伪外延、扩散掺杂、铜互连层、化学机器抛光、光刻胶运用、酸蚀刻和光掩模曝光的迭代和重复,以在晶片上建立所需的特色。

17、 现在你已经完成了硅片。
把它切成小块。

18、现在您已经得到了未封装的硅芯片
找到硅芯片上的焊盘,并连接焊线,或者像现在大多数当代处理器那样利用倒装芯片方法。

19、利用焊线或焊球在芯片封装上的引脚和硅片上的焊盘之间供应电气连接。

这便是你制造 CPU 的办法。
此外,请参阅 CPU 比您想象的要小[3],以理解真正的英特尔 CPU。

多说几句

显然,当代CPU的制造过程比这篇文章所描述的要繁芜得多,也没有那么明确的定义。
每一代新的芯片常日都会对在晶圆上建立特色的办法做出改变(不仅仅是在特色尺寸方面)。
许多常见的技能在本文中乃至没有提到,许多主要的步骤也被遗漏了。
主要的细节(如精确的化学身分/浓度)是极其专有的,你不会看到有人在HackerNews或Reddit上描述它们。
这个过程中的许多步骤(如硅的采购和提纯)有不止一种常用的方法。
如果你想理解更多关于这些主题的信息,精确的搜索短语是 "光刻技能的前辈光学 "和 "化学沉积纳米加工 "或 "光刻计量"。

只管本文并不完美,但希望感兴趣的读者能够从利用本文中谈论的许多主题作为搜索词进行进一步研究中受益。

虽然业余爱好者不可能得到最前辈的纳米级技能,但微米级的业余芯片制造彷佛是相称可行的。
我自己没有考试测验过,但Sam Zeloof考试测验过,你肯定该当看看他的YouTube频道。
我想你乃至可以用比他少得多的设备制造一些基本的芯片,如果你得到精确的光学技能。
你也容许以把它作为一项业余业务,向其他技能职员出售通用芯片!
"。

警告:如果还不清楚的话,我不建议任何人真正考试测验以本文章中显示的方法在他们的公寓中制作集成电路。
该视频中的“光刻胶”和“显影剂办理方案”只是一个彩色道具。
真正的化学品常日是危险的,您只能在透风良好的区域或透风橱中利用适当的安全装置利用它们。

本文翻译自How To Make A CPU - A Simple Picture Based Explanation[4],感兴趣可以看一下原文,供应了视频讲解。

引用链接

[1] Boule: https://en.wikipedia.org/wiki/Boule_(crystal)[2] Czochralski 方法: https://en.wikipedia.org/wiki/Czochralski_method[3] CPU 比您想象的要小: https://blog.robertelder.org/how-small-is-a-cpu/[4] How To Make A CPU - A Simple Picture Based Explanation: https://blog.robertelder.org/how-to-make-a-cpu/

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