主板芯片制作工艺的公开

我们已经看到在过去的电脑主板有各种芯片，其中每一个具有不同的功能。主板的结合是计算机机箱中不可分割的一部分，科学技术的神奇的感叹之后，你有一个关于在底盘底盘各部分的兴趣爱好太多的认识呢

今天在半导体制造业中，计算机中央处理器无疑是由领域关注度最高的，和两大大家都知道在这个领域，其次是处理器架构X86，和其他被称为信息产业的蓝色巨人IBM处理器还具有强大的设计和制造能力，他们首先发明了应变硅技术，并在90纳米处理器在前沿的制造工艺。

在今天的文章中，我们将逐步告诉你中央处理器从一堆沙子到一个强大的集成电路芯片的整个过程。

制造芯片的基本原料

如果你问芯片是什么，每个人都会给出答案——容易；它是硅。这是不假，但硅来自哪里事实上，它是最不起眼的沙子，它是难以想象的，昂贵的，复杂的，强大的，和芯片充满神秘来自unworthless砂。当然，它必须经历一个复杂的制造过程。但不只是抓起沙子做原料，它必须精挑细选选，从最纯的硅材料可以提取。试想，如果你使用廉价和丰富的原材料做芯片，成品的质量将是什么你还能用这样的高性能处理器吗

除了硅，制造芯片的一种重要材料是金属，到目前为止，铝已成为制造处理器内部部件的主要金属材料，铜已逐步淘汰。有一些原因。目前的芯片工作电压下，铝的电迁移特性明显优于铜，电迁移问题是指当大量流经导体的电子导体材料原子的电子的影响，离开原来的位置，留下的空缺职位，过多会造成导线的连接断开，并在离开原位原子停留在其它位置，短路会对芯片的逻辑功能导致其他副作用，使芯片不能使用。

这就是为什么许多Northwood奔腾4取代SNDS（北木破裂综合征）。当第一次的Northwood奔腾4超频渴望获得成功，而芯片电压大大增加，严重的电迁移问题导致芯片瘫痪。这是英特尔第一次尝试在铜互连技术的经验，这显然需要改进。但另一方面，铜互连技术的应用可以减少芯片面积，同时由于铜导体的电阻低，电流通过它更快。

除了这两种主要材料外，在芯片设计过程中还需要一些化学材料。他们扮演不同的角色。

芯片制造的准备阶段

所需的原料收购后，这些原材料需要进行预处理。作为最重要的原材料，硅的处理是非常重要的。首先，硅材料要用化学提纯，使其达到原材料提供给半导体行业的水平。为了使这些硅材料满足集成电路制造工艺的需要，我们也必须把它们。这一步是通过熔化硅原料，然后将液体硅注入大型高温石英容器中完成的。

然后，原料在高温下溶解。我们在高中化学学习的许多固体内部原子的晶体结构，因此硅。为了满足高性能处理器的要求，体硅材料必须是高纯的单晶硅，硅材料通过旋转和拉伸高温容器中取出，与气缸的硅锭的生产。从目前的技术，对硅锭的圆形横截面的直径是200毫米，但现在英特尔和其他一些公司已经开始使用300毫米直径的硅锭。很难增加横截面面积保留了各种性能的硅锭，但只要公司愿意投入大量资金研究，它仍然可以实现。英特尔花了约35亿美元的开发和生产300毫米硅锭。新技术的成功使英特尔能够制造出更复杂、更强大的集成电路芯片，200毫米硅锭厂也投入了15亿美元。

单晶硅锭

在硅锭和确保它是一个绝对的圆柱体，下一步是片圆柱锭，较薄的芯片，这将节省材料，和更自然的芯片，它可以产生。切片也有镜面处理确保表面绝对光滑，然后检查是否有变形或其他问题。这一步的质量检验尤为重要，它直接决定了成品芯片的质量。


单晶硅锭

在新的片，有些材料的加入使它真正的半导体材料，然后表示各种逻辑功能是刻在它的晶体管电路的掺杂原子进入硅原子之间的空隙，和对方有原子力的作用，使硅材料半导体的特点。今天的半导体制造是一个多选择CMOS（互补金属氧化物半导体）。余字表示N型MOS管和P型MOS管在半导体之间的相互作用。N、P代表阴性和阳性的电子过程的两极。在大多数情况下，芯片与化学物质混合形成P型衬底并根据NMOS电路的特点设计了它们的逻辑电路。这种晶体管具有更高的空间利用率和节能性，同时，在大多数情况下，我们必须尽可能地限制PMOS晶体管的外观，因为在制造后期，我们需要在P衬底上插入N种材料，从而导致PMOS管的形成。

标准的切片被完成的工作添加到化学后完成。每一片在高温炉中加热生成一层二氧化硅薄膜片的表面上通过控制加热时间。二氧化硅层的厚度是通过密切监控温度控制、空气的组成和加热时间。在90纳米制造工艺的英特尔，栅氧化层的宽度小到惊人的5个原子的厚度。这门电路的晶体管门电路的一部分，也。晶体管门电路的功能是控制电子在它们之间的流动。通过控制栅极电压，电子的流动受到严格控制，不论其输入和输出端口电压的大小。在筹备工作的最后工序是覆盖感光层上的二氧化硅层，这层材料是用于在同一层的其他控制应用。这种材料在干燥过程具有良好的光敏作用，可溶解并用化学方法除去蚀刻过程结束后。

光刻

在目前的芯片制造过程中，这是一个非常复杂的过程。为什么这么说光蚀刻工艺是利用一定波长的光刻上相应的标记在感光层，从而改变材料的化学性质。这种技术所使用的光的波长是非常严格的，这就需要短波长的紫外线和大曲率的镜片使用的蚀刻过程也是。在晶圆上的污点的影响。刻蚀的每一步都是一个复杂的过程，需要设计的每一步都可以在万兆单元测量数据量，和蚀刻步骤，每个处理器都需要超过20步，每一层的蚀刻画如果放大许多倍可以比较而整个纽约郊区加地图，甚至更多复杂的，想象一下整个纽约地图到实际面积只有100平方毫米的芯片，那么这个芯片的结构是多么复杂，可想而知。

当所有的蚀刻，晶片翻转。短波长射线照射晶片的感光层通过镂空马克对石英模板，然后将光和模板。去除暴露的感光层的外部材料通过化学方法，并立即在下面的丑陋的一代空位置二氧化硅。





掺杂

后残留的感光材料的去除，剩余的SiO2层填充沟和硅下面层的暴露层。在这一步之后，另一个二氧化硅层，然后添加另一个多晶硅层和感光层。Polysilicon是另一种类型的门电路。由于使用的金属材料（所谓的金属氧化物半导体），多晶硅将在晶体管队列端口电压建立起门电路，光敏层的口罩的短波长光线蚀刻。后蚀刻，所有需要的门已经基本形成。然后，离子轰击化学硅的接触层，其目的是基因速率n沟道或p沟道。掺杂过程产生它们之间的所有晶体管和电路连接。没有晶体管具有输入和输出端子，它们之间的端口称为端口。

重复这一过程

从这一步，你会继续增加层次，添加二氧化硅层，然后以光刻一次。重复这些步骤，然后有一个多层架构，您正在使用的处理器的萌芽。层与层之间的导电连接进行，各层之间采用金属涂层的技术。今天的P4处理器采用了7层金属连接，而Athlon64采用9层。所使用的层数取决于最初的布局设计，并不能直接代表最终产品的性能差异。


在接下来的几周里，我们需要一次测试晶片，包括检测晶片的电特性，看看是否有任何逻辑错误。如果在芯片上有任何层，那么晶片上出现的每一个芯片单元都将被单独测试，以确定芯片是否有特殊的加工需要。

然后整个晶圆切割成一个独立的处理器芯片单元。在最初的测试中，那些不合格的单位将被遗弃。这些切屑单元将被封装在某种程度上，它可以成功地插入到一定的接口规范的主板，英特尔和AMD处理器上覆盖了一层冷却。该处理器的成品后，全方位的芯片功能测试应该进行。这一部分会产生不同等级的产品，一些芯片的运行频率比较高，所以名字和高频率的产品数量将被建立，这些芯片具有相对较低的运行频率将被转换为其他低频模型。这是不同的处理器租赁市场定位，也有一些处理器可能在芯片功能上有一些缺点，例如，它在缓存功能上有缺陷，这足以导致大多数芯片瘫痪。然后他们会阻止一些缓存容量，降低了性能，当然，降低产品价格，这是赛扬和闪龙的起源。

芯片包装过程完成后，许多产品将再次进行测试，以确保以前的生产过程不遗漏，产品完全符合规范，没有偏差。
不妨关注：winxpsp3蓝屏（BSOD）的AMD 5800显卡的灰屏问题的解决