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晶圆cpu(晶圆制造龙头股)

Cpu和gpu晶圆的制造工艺中..半代工艺和全代工艺是什么意思?分别又有哪些?

这个讲起来很长 给你举个例子你就明白了

当年7300GT、7600GS 是90纳米工艺的,但是后面台积电出过一批 80纳米工艺的改良型还记得么?(结尾是B0)

而当时CPU 的晶圆升级是直接从90纳米升级到65纳米,没有什么80纳米 这80纳米就等于是半代工艺。

还有当时CPU 从130纳米工艺升级到90纳米的时候 记得不记得ATI 9600 是110纳米工艺的?

你要知道开发一套晶圆的生产线,或者是升级改良生产线,要花费巨额的资金,万一控制不好良品率,就面临的巨额的亏损,GPU 的生产大厂,台积电这样做,就是逐步改良,减少风险,稳定起见,平滑过渡,万一升级不成功,控制不好良品率,那生产GPU 晶圆的厂家,还不亏死?

我记忆中有3次 还有一次是最近的 55纳米 记得不 CPU 可是直接从 65 升级到45 纳米但是GPU多了一个 55纳米CPU一直采用跨代工艺制造,比如65nm、45nm、32nm,而GPU经常会采用被称为“half-node”的过渡式半代工艺,比如55nm、40nm等CPU一直采用跨代工艺制造,比如65nm、45nm、32nm,而GPU经常会采用被称为“half-node”的过渡式半代工艺,比如55nm、40nm等

晶圆cpu

晶圆是怎么造的?是cpu制造的吗?

晶圆是由硅锭被整型成一个完美的圆柱体后被切割成片状制成的。

晶圆不是cpu制造的,而是用来制造cpu的。

现代的CPU是使用硅材料制成的,制造CPU对硅材料的纯度要求极高:

它将被通过化学的方法提纯,纯到几乎没有任何杂质,同时它还得被转化成硅晶体。

原材料硅将被熔化,并放进一个巨大的石英熔炉。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。

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。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。多数人都知道,现代的cpu是使用硅材料制成的。硅是一种非金属元素,从化学的角度来看,由于它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处,所以具有半导体的性质,适合于制造各种微小的晶体管,是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。从某种意义上说,沙滩上的沙子的主要成分也是硅(二氧化硅),而生产cpu所使用的硅材料,实际上就是从沙子里面提取出来的。当然,cpu的制造过程中还要使用到一些其它的材料,这也就是为什么我们不会看到intel或者amd只是把成吨的沙子拉往他们的制造厂。同时,制造cpu对硅材料的纯度要求极高,虽然来源于廉价的沙子,但是由于材料提纯工艺的复杂,我们还是无法将一百克高纯硅和一吨沙子的价格相提并论。

制造cpu的另一种基本材料是金属。金属被用于制造cpu内部连接各个元件的电路。铝是常用的金属材料之一,因为它廉价,而且性能不差。而现今主流的cpu大都使用了铜来代替铝,因为铝的电迁移性太大,已经无法满足当前飞速发展的cpu制造工艺的需要。所谓电迁移,是指金属的个别原子在特定条件下(例如高电压)从原有的地方迁出。

很显然,如果不断有原子从连接元件的金属微电路上迁出,电路很快就会变得千疮百孔,直到断路。这也就是为什么超频者尝试对northwood pentium 4的电压进行大幅度提升时,这块悲命的cpu经常在“突发性northwood死亡综合症(sudden northwood death syndrome,snds)”中休克甚至牺牲的原因。snds使得intel第一次将铜互连(copper interconnect)技术应用到cpu的生产工艺中。铜互连技术能够明显的减少电迁移现象,同时还能比铝工艺制造的电路更小,这也是在纳米级制造工艺中不可忽视的一个问题。

不仅仅如此,铜比铝的电阻还要小得多。种种优势让铜互连工艺迅速取代了铝的位置,成为cpu制造的主流之选。除了硅和一定的金属材料之外,还有很多复杂的化学材料也参加了cpu的制造工作。

准备工作

解决制造cpu的材料的问题之后,我们开始进入准备工作。在准备工作的过程中,一些原料将要被加工,以便使其电气性能达到制造cpu的要求。其一就是硅。首先,它将被通过化学的方法提纯,纯到几乎没有任何杂质。同时它还得被转化成硅晶体,从本质上和海滩上的沙子划清界限。

在这个过程中,原材料硅将被熔化,并放进一个巨大的石英熔炉。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。如果你在高中时把硫酸铜结晶实验做的很好,或者看到过单晶冰糖是怎么制造的,相信这个过程不难理解。同时你需要理解的是,很多固体物质都具有晶体结构,例如食盐。cpu制造过程中的硅也是这样。小心而缓慢的搅拌硅的熔浆,硅晶体包围着晶种向同一个方向生长。最终,一块硅锭产生了。

现在的硅锭的直径大都是200毫米,而cpu厂商正在准备制造300毫米直径的硅锭。在确保质量不变的前提下制造更大的硅锭难度显然更大,但cpu厂商的投资解决了这个技术难题。建造一个生产300毫米直径硅锭的制造厂大约需要35亿美元,intel将用其产出的硅材料制造更加复杂的cpu。而建造一个相似的生产200毫米直径硅锭的制造厂只要15亿美元。作为第一个吃螃蟹的人,intel显然需要付出更大的代价。花两倍多的钱建造这样一个制造厂似乎很划不来,但从下文可以看出,这个投资是值得的。硅锭的制造方法还有很多,上面介绍的只是其中一种,叫做cz制造法。

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。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。接下来晶圆将被磨光,并被检查是否有变形或者其它问题。在这里,质量检查直接决定着cpu的最终良品率,是极为重要的. 够完美吧

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文章名称:《晶圆cpu(晶圆制造龙头股)》
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