眾所周知，CPU是計算機的心臟，包括運算部件和控制部件，是完成各種運算和控制的核心，也是決定計算機性能的最重要的部件。那到底cpu是怎么制作出來的呢?下面就讓學習啦小編帶大家去看看cpu的制作過程吧。

　　cpu的制作過程

　　CPU制造：第一階段圖文直播：

　　沙子：硅是地殼內第二豐富的元素，而脫氧后的沙子(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，這也是半導體制造產業(yè)的基礎。

　　硅熔煉：12英寸/300毫米晶圓級，下同。通過多步凈化得到可用于半導體制造質量的硅，學名電子級硅(EGS)，平均每一百萬個硅原子中最多只有一個雜質原子。此圖展示了是如何通過硅凈化熔煉得到大晶體的，最后得到的就是硅錠(Ingot)。

　　單晶硅錠：整體基本呈圓柱形，重約100千克，硅純度99.9999%。

　　第一階段合影步驟圖

　　CPU制造第二階段：硅錠切割晶圓

　　CPU制造：第二階段圖文直播：

　　硅錠切割：橫向切割成圓形的單個硅片，也就是我們常說的晶圓(Wafer)。順便說，這下知道為什么晶圓都是圓形的了吧?

　　晶圓：切割出的晶圓經(jīng)過拋光后變得幾乎完美無瑕，表面甚至可以當鏡子。事實上，Intel自己并不生產這種晶圓，而是從第三方半導體企業(yè)那里直接購買成品，然后利用自己的生產線進一步加工，比如現(xiàn)在主流的45nm HKMG(高K金屬柵極)。值得一提的是，Intel公司創(chuàng)立之初使用的晶圓尺寸只有2英寸/50毫米。

　　第二階段合影步驟圖

　　CPU制造第三階段：光刻膠加光刻技術

　　CPU制造：第三階段圖文直播：

　　光刻膠(Photo Resist)：圖中藍色部分就是在晶圓旋轉過程中澆上去的光刻膠液體，類似制作傳統(tǒng)膠片的那種。晶圓旋轉可以讓光刻膠鋪的非常薄、非常平。

　　光刻一：光刻膠層隨后透過掩模(Mask)被曝光在紫外線(UV)之下，變得可溶，期間發(fā)生的化學反應類似按下機械相機快門那一刻膠片的變化。掩模上印著預先設計好的電路圖案，紫外線透過它照在光刻膠層上，就會形成微處理器的每一層電路圖案。一般來說，在晶圓上得到的電路圖案是掩模上圖案的四分之一。

　　光刻二：由此進入50-200納米尺寸的晶體管級別。一塊晶圓上可以切割出數(shù)百個處理器，不過從這里開始把視野縮小到其中一個上，展示如何制作晶體管等部件。晶體管相當于開關，控制著電流的方向?，F(xiàn)在的晶體管已經(jīng)如此之小，一個針頭上就能放下大約3000萬個。

　　第三階段合影步驟圖

　　CPU制造第四階段：蝕刻晶圓體

　　CPU制造：第四階段圖文直播：

　　溶解光刻膠：光刻過程中曝光在紫外線下的光刻膠被溶解掉，清除后留下的圖案和掩模上的一致。

　　蝕刻：使用化學物質溶解掉暴露出來的晶圓部分，而剩下的光刻膠保護著不應該蝕刻的部分。

　　清除光刻膠：蝕刻完成后，光刻膠的使命宣告完成，全部清除后就可以看到設計好的電路圖案。

　　第四階段合影步驟圖

　　CPU制造第五階段：離子注入晶圓體

　　CPU制造：第五階段圖文直播：

　　光刻膠：再次澆上光刻膠(藍色部分)，然后光刻，并洗掉曝光的部分，剩下的光刻膠還是用來保護不會離子注入的那部分材料。

　　離子注入(Ion Implantation)：在真空系統(tǒng)中，用經(jīng)過加速的、要摻雜的原子的離子照射(注入)固體材料，從而在被注入的區(qū)域形成特殊的注入層，并改變這些區(qū)域的硅的導電性。經(jīng)過電場加速后，注入的離子流的速度可以超過30萬千米每小時。

　　清除光刻膠：離子注入完成后，光刻膠也被清除，而注入?yún)^(qū)域(綠色部分)也已摻雜，注入了不同的原子。注意這時候的綠色和之前已經(jīng)有所不同。

　　第五階段合影步驟圖

　　CPU制造第六階段：電鍍/銅層晶圓

　　CPU制造：第六階段圖文直播：

　　晶體管就緒：至此，晶體管已經(jīng)基本完成。在絕緣材(品紅色)上蝕刻出三個孔洞，并填充銅，以便和其它晶體管互連。

　　電鍍：在晶圓上電鍍一層硫酸銅，將銅離子沉淀到晶體管上。銅離子會從正極(陽極)走向負極(陰極)。

　　銅層：電鍍完成后，銅離子沉積在晶圓表面，形成一個薄薄的銅層。

　　第六階段合影步驟圖

　　CPU制造第七階段：拋光晶圓表面

　　CPU制造：第七階段圖文直播：

　　拋光：將多余的銅拋光掉，也就是磨光晶圓表面。

　　金屬層：晶體管級別，六個晶體管的組合，大約500納米。在不同晶體管之間形成復合互連金屬層，具體布局取決于相應處理器所需要的不同功能性。芯片表面看起來異常平滑，但事實上可能包含20多層復雜的電路，放大之后可以看到極其復雜的電路網(wǎng)絡，形如未來派的多層高速公路系統(tǒng)。

　　第七階段合影步驟圖

　　CPU制造第八階段：晶圓測試/切片

　　CPU制造：第八階段圖文直播：

　　晶圓測試：內核級別，大約10毫米/0.5英寸。圖中是晶圓的局部，正在接受第一次功能性測試，使用參考電路圖案和每一塊芯片進行對比。

　　晶圓切片(Slicing)：晶圓級別，300毫米/12英寸。將晶圓切割成塊，每一塊就是一個處理器的內核(Die)。

　　丟棄瑕疵內核：晶圓級別。測試過程中發(fā)現(xiàn)的有瑕疵的內核被拋棄，留下完好的準備進入下一步。

　　第八階段合影步驟圖

　　CPU制造第九階段：切割單核/封裝成品

　　CPU制造：第九階段圖文直播：

　　單個內核：內核級別。從晶圓上切割下來的單個內核，這里展示的是Core i7的核心。

　　封裝：封裝級別，20毫米/1英寸。襯底(基片)、內核、散熱片堆疊在一起，就形成了我們看到的處理器的樣子。襯底(綠色)相當于一個底座，并為處理器內核提供電氣與機械界面，便于與PC系統(tǒng)的其它部分交互。散熱片(銀色)就是負責內核散熱的了。

　　處理器：至此就得到完整的處理器了(這里是一顆Core i7)。這種在世界上最干凈的房間里制造出來的最復雜的產品實際上是經(jīng)過數(shù)百個步驟得來的，這里只是展示了其中的一些關鍵步驟。

　　第九階段合影步驟圖

　　CPU制造第十階段：測試/裝箱/銷售

　　CPU制造：第十階段圖文直播：

　　等級測試：最后一次測試，可以鑒別出每一顆處理器的關鍵特性，比如最高頻率、功耗、發(fā)熱量等，并決定處理器的等級，比如適合做成最高端的Core i7-975 Extreme，還是低端型號Core i7-920。

　　裝箱：根據(jù)等級測試結果將同樣級別的處理器放在一起裝運。

　　零售包裝：制造、測試完畢的處理器要么批量交付給OEM廠商，要么放在包裝盒里進入零售市場。這里還是以Core i7為例。