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芯片制作过程学fei了吗🤠?👀科普常识科技_光刻_芯片

雨夜梧桐 2025-01-16 01:30:22 0

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硅晶圆非常薄弱,受到磕碰很随意马虎破碎。
一块硅晶圆的本钱约为100美元,但把它做成CPU往后,它的代价可以达到10万美元,算下来比黄金还要贵十几倍。

从流水线下来的硅晶圆芯片并不能担保完美,还要对每个晶格进行严格的测试,测试出来有缺陷的芯片每每只有性能上的差异,以是检测程序会对有缺陷的晶格进行标注,然后根据每个晶格的量率,把它进行分类。
英特尔公司便是以这种办法划分出I9、I7、I5以及I3处理器,并且处理器内部的破坏点会随着价格的低落而越来越多。

芯片制作过程学fei了吗🤠?👀科普常识科技_光刻_芯片 科学

这是台式电脑的CPU,常说的芯片是指里面的这颗集成电路,它有24个打算核心,一个内存掌握器,一颗GPU显卡。
芯片把核心放大往后,里面是不同功能的分区。
如果把个中一个分区放大,能看到44000个晶体管的布局,这么多的晶体管数量却只占晶体管总数的万分之0.17。

把芯片放大到10万倍,可以看到密密麻麻的金属导线层,导线下面是卖力基本逻辑运算的晶体管,晶体管上面堆满了绝缘体和金属线条,一颗芯片的线条加起来有几百公里长,每一壁晶体管上有5层金属导线,再由金属通孔高下互联,一颗CTU芯片便是以这种形式一层层往上堆叠而成的。

制作芯片的材料是300毫米直径的硅晶圆,这种硅晶圆可以做出230颗CTU芯片,比较之下内存芯片要小很多,一片这种硅晶圆可以做出900多颗内存芯片。

生产前先取出25片硅晶圆,堆成一叠,然后放入一个带有传感器的盒子里面,这些盒子通过顶部的轨道往各个设备运输,晶源系统根据详细的步骤把盒子送到对应的设备上,设备上都有专门的机器臂,它会根据系统的指令,把盘片拿到事情台上进行加工。
卸完货后盒子连续进入轨道赶往下一台设备。
全体制造工艺是由几千个这种盒子来分配的。

·在硅晶圆上涂上光刻胶是芯片制造的第一步。
涂完光刻胶后把它放到一个烘烤盘上,通过烤盘的加温来蒸发掉胶上的杂质,然后送入光刻机的事情台。

·事情台的顶部是紫外光芒和一块带有图案的眼膜。
光芒穿过眼膜上的图案,再通过透镜的聚焦把图案投影到硅晶圆上。
然后把硅晶圆放入显影容器中,它会把紫外光照过的光刻胶去除掉,留下的便是眼膜上的电路图。
电路图的雕刻都在光刻机上完成。

·光刻机是芯片制造的最主要工具。
底部是一个UV光源镜头,上面是一组用于聚焦光芒的透镜。
顶部有一块包含电路图的眼膜板,它相称于冲洗照片的底片。
最下方则是雕刻硅晶圆盘片的轨道托架。
光芒经由多次折射到达眼膜,再经由更多次数的折射把图案聚焦到1/4大小后投射到光刻胶上。
这个过程包含光刻和刻蚀两个最主要的步骤。

·眼膜板是6英寸的正方形,恰好能放入两张CPU的电路图。
光刻机相称于用复制粘贴的办法把图纸写到盘片上,可以在几分钟内把数十亿个晶体管写入230次。
芯片的每一层电路图都不一样,一颗80层级的CPU芯片须要利用80个不同图纸的光眼膜,每个光眼膜的本钱为30万美元。

为了提高生产效率,芯片的制造至少会开启400多台设备同时事情。
常日每月可以生产5万片硅晶圆或者生产1000多万颗芯片。
但纵然如此还是供不应求。

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