解密CPU制造全过程:如何由一堆沙变成集成电路

减小字体 增大字体作者:佚名  来源:泡泡网  发布时间:2009-05-09 16:13:57

在掺入化学物质的工作完成之后,标准的切片就完成了。然后将每一个切片放入高温炉中加热,通 过控制加温时间而使得切片表面生成一层二氧化硅膜。通过密切监测温度,空气成分和加温时间,该二氧化硅层的厚度是可以控制的。在intel的90纳米制造 工艺中,门氧化物的宽度小到了惊人的5个原子厚度。这一层门电路也是晶体管门电路的一部分,晶体管门电路的作用是控制其间电子的流动,通过对门电压的控 制,电子的流动被严格控制,而不论输入输出端口电压的大小。

准备工作的最后一道工序是在二氧化硅层上覆盖一个感光层。这一层物质用于同一层中的其它控制应用。这层物质在干燥时具有很好的感光效果,而且在光刻蚀过程结束之后,能够通过化学方法将其溶解并除去。

● 光刻蚀

这是目前的CPU制造过程当中工艺非常复杂的一个步骤,为什么这么说呢?光刻蚀过程就是使用 一定波长的光在感光层中刻出相应的刻痕, 由此改变该处材料的化学特性。这项技术对于所用光的波长要求极为严格,需要使用短波长的紫外线和大曲率的透镜。刻蚀过程还会受到晶圆上的污点的影响。每一 步刻蚀都是一个复杂而精细的过程。设计每一步过程的所需要的数据量都可以用10GB的单位来计量,而且制造每块处理器所需要的刻蚀步骤都超过20步(每一 步进行一层刻蚀)。而且每一层刻蚀的图纸如果放大许多倍的话,可以和整个纽约市外加郊区范围的地图相比,甚至还要复杂,试想一下,把整个纽约地图缩小到实 际面积大小只有100个平方毫米的芯片上,那么这个芯片的结构有多么复杂,可想而知了吧。

 
单晶硅锭和最初的核心架构

当这些刻蚀工作全部完成之后,晶圆被翻转过来。短波长光线透过石英模板上镂空的刻痕照射到晶圆的感光层上,然后撤掉光线和模板。通过化学方法除去暴露在外边的感光层物质,而二氧化硅马上在陋空位置的下方生成。

英特尔技术人员在监测自动湿刻蚀工具中的晶圆,
该工艺可清除晶圆上多余的操作助剂或者污染物。

● 掺杂

在残留的感光层物质被去除之后,剩下的就是充满的沟壑的二氧化硅层以及暴露出来的在该层下方 的硅层。这一步之后,另一个二氧化硅层制作完成。然后,加入另一个带有感光层的多晶硅层。多晶硅是门电路的另一种类型。由于此处使用到了金属原料(因此称 作金属氧化物半导体),多晶硅允许在晶体管队列端口电压起作用之前建立门电路。感光层同时还要被短波长光线透过掩模刻蚀。再经过一部刻蚀,所需的全部门电 路就已经基本成型了。然后,要对暴露在外的硅层通过化学方式进行离子轰击,此处的目的是生成N沟道或P沟道。这个掺杂过程创建了全部的晶体管及彼此间的电 路连接,没个晶体管都有输入端和输出端,两端之间被称作端口。

上一页  [1] [2] [3] [4]  下一页

  • 好的评价 如果您觉得此文章好,就请您
      0%(0)
  • 差的评价 如果您觉得此文章差,就请您
      0%(0)
   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分) 查看完整评论

用户名:   验证码:

分 值:100分 85分 70分 55分 40分 25分 10分 1分

内 容:

      若文章有错误,请将右边打钩通知管理员

关于本站 - 友情连接 - 网站地图 - 我要留言