你觉得能打造出电脑芯片吗(你觉得能打造出电脑芯片吗英文)

小编：大闷头更新时间：2022-08-25

#将一群各行业顶尖人才丢进荒岛，多久可以造出电脑芯片# 一个看似简单的产物，背后有着很复杂的逻辑，电脑芯片背后是什么！生产流程是什么，需要怎样的材料，需要怎样的机器，同时需要怎样的技术来完成！

的确是人类诞生了科技，但是这么多年科技行业的发展（很多行业都是这样的）都是通过协同来完成的，而且还有企业与企业之间的协同，还有地区与地区的协同，甚至有些产品还需要跨国恋才能完成生产！那么我们来简单了解下芯片是怎么被生产出来的吧！

生产流程编辑要了解CPU的生产工艺，我们需要先知道CPU是怎么被制造出来的。

(1) 硅提纯生产CPU等芯片的材料是半导体，现阶段主要的材料是硅Si，这是一种非金属元素，是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。在硅提纯的过程中，原材料硅将被熔化，并放进一个巨大的石英熔炉里。这时向熔炉里放入一颗晶种，以便硅晶体围着这颗晶种生长，直到形成一个几近完美的单晶硅。以往的硅锭的直径大都是300毫米，而CPU厂商正在增加300毫米晶圆的生产。

总结第一步：要有半导体材料硅晶体，接着还需要熔炉提炼，打造成为单晶硅！

(2)切割晶圆硅锭造出来了，并被整型成一个完美的圆柱体，接下来将被切割成片状，称为晶圆。晶圆才被真正用于CPU的制造。所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片，并将其划分成多个细小的区域，每个区域都将成为一个CPU的内核(Die)。一般来说，晶圆切得越薄，相同量的硅材料能够制造的CPU成品就越多。

总结：需要专业的起个设备来打造片状，划分为小的区域，形成CPU内核的材料！

(3)影印(Photolithography)在经过热处理得到的硅氧化物层上面涂敷一种光阻(Photoresist)物质，紫外线通过印制着CPU复杂电路结构图样的模板照射硅基片，被紫外线照射的地方光阻物质溶解。而为了避免让不需要被曝光的区域也受到光的干扰，必须制作遮罩来遮蔽这些区域。这是个相当复杂的过程，每一个遮罩的复杂程度得用10GB数据来描述。

总结：需要涂抹光阻物质，需要打造复杂电路，还要形成遮罩！

(4)蚀刻(Etching)这是CPU生产过程中重要操作，也是CPU工业中的重头技术。蚀刻技术把对光的应用推向了极限。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。短波长的光将透过这些石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上，使之曝光。接下来停止光照并移除遮罩，使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜，以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。曝光的硅将被原子轰击，使得暴露的硅基片局部掺杂，从而改变这些区域的导电状态，以制造出N井或P井，结合上面制造的基片，CPU的门电路就完成了。

要进行对于电路刻画，形成电路，还要附上抗光敏抗蚀膜

(5)重复、分层为加工新的一层电路，再次生长硅氧化物，然后沉积一层多晶硅，涂敷光阻物质，重复影印、蚀刻过程，得到含多晶硅和硅氧化物的沟槽结构。重复多遍，形成一个3D的结构，这才是最终的CPU的核心。每几层中间都要填上金属作为导体。Intel的Pentium 4处理器有7层，而AMD的Athlon 64则达到了9层。层数决定于设计时CPU的布局，以及通过的电流大小。

要重复做多层电路的打造，还是在一个很小的物体上，当然现在的手机芯片制程工艺更难！

(6)封装这时的CPU是一块块晶圆，它还不能直接被用户使用，必须将它封入一个陶瓷的或塑料的封壳中，这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。封装结构各有不同，但越高级的CPU封装也越复杂，新的封装往往能带来芯片电气性能和稳定性的提升，并能间接地为主频的提升提供坚实可靠的基础。

要进行封装，这个就需要专门的机器了！

(7)多次测试测试是一个CPU制造的重要环节，也是一块CPU出厂前必要的考验。这一步将测试晶圆的电气性能，以检查是否出了什么差错，以及这些差错出现在哪个步骤(如果可能的话)。晶圆上的每个CPU核心都将被分开测试。由于SRAM(静态随机存储器，CPU中缓存的基本组成)结构复杂、密度高，所以缓存是CPU中容易出问题的部分，对缓存的测试也是CPU测试中的重要部分。每块CPU将被进行完全测试，以检验其全部功能。某些CPU能够在较高的频率下运行，所以被标上了较高的频率;而有些CPU因为种种原因运行频率较低，所以被标上了较低的频率。最后，个别CPU可能存在某些功能上的缺陷，如果问题出在缓存上，制造商仍然可以屏蔽掉它的部分缓存，这意味着这块CPU依然能够出售，只是它可能是Celeron等低端产品。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和缓存的不同，它们被放进不同的包装，销往世界各地。

最后就是测试阶段了！