一粒沙变成酷睿i5?详解Intel官方视频

    泡泡网CPU频道8月27日 我们都知道一台电脑的核心硬件之一就是中央处理器单元——CPU。在上世纪九十年代的时候，一颗处理器要卖到上万元，那个时候CPU给人的感觉就只有三个字——高科技。而随着处理器的工艺改进和规模化生产带来的成本降低，如今只需几百元就可以买到一颗性能不错的处理器，但是人们对CPU的总体感觉还是那三个字。

铁壳下面究竟隐藏着什么？

如何把一粒沙变成酷睿i5

    人们对那块铁盖掩盖下的CPU内部构造极为感兴趣，然而由于多数人不舍得拆解自己的CPU来一探究竟，这种神秘感一直保存到现在，不过也有几个胆子大的拆开了，但是还是没有看到些什么实质的东西。现在Intel官方微薄发布了视频，下面小编就图文并茂得向您详解一下视频：CPU是怎样“炼”成的。也许看了本文之后，你可以把一粒沙变成酷睿i5-750。

    可能有些人已经知道了，而有些网友可能还不知道，CPU的制造原料之一就是沙子，因为里面含有硅（Si）。

你可以把这看作无数块CPU

无数块酷睿i5

硅原料化学提纯

    硅原料经过初期的预处理后，还不能直接作为半导体工业原料，还要经过化学提纯，等达到可供半导体工业使用的原料级别后，还要进行“整形”。

硅原料遭遇“三昧真火”

欲罢不能

经过加温等特殊处理状态发生了变化

    沙子的主要成分是二氧化硅，经过一系列处理，我们要提取高度纯净的硅原料，及单晶硅。然后从大型高温石英容器里面以旋转拉伸的方式将硅原料取出，形成一个圆柱体的硅锭。

提取高纯度硅原料

形成一个圆柱体形状的硅锭

    硅锭样子有些像我们常见的陀螺，但是加工过程中要保证它是绝对的圆柱体，之后就要进行切片，原则上切片越薄成本就越低，那么一个硅锭就能造出更多的处理器，处理器的售价也就可以更低，但是切片还要镜面精加工处理来确保表面绝对光滑，所以这个过程很考验厂商的技术水平。

硅锭“出炉”

“电锯惊魂”

切片越薄越好

    切片在掺入一定的化学物质，具备了半导体的特性后，还要经过高温氧化处理，在表面形成一层厚度严格控制的二氧化硅层。这一层也就是传说中的门电路，它的作用是控制其间电子的流动，最后一道准备工序就是在二氧化硅层上覆盖一个感光层，这一步的目的是使二氧化硅层具备较好的感光效果来完成后面的光刻蚀，而且在光刻蚀结束后改层可以使用化学方法除去。

切片的初始状态

氧化并加入感光层

使用严格控制的短波长的紫外线和大曲率的透镜开始光刻蚀

每一层光刻蚀的图纸要比整个纽约地图还要精细

    光刻蚀完成后，要记得把感光层去掉（这里形成了部分裸露硅层），下一步就是加入带有感光层的多晶硅层，此处用到了金属原料，因此多晶硅层又被称为CMOS（即金属氧化物半导体），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。此后就是再次进行光刻蚀，最后再对暴露在外面的硅层进行离子轰击，以生成N沟道或P沟道，创建全部的晶体管及彼此间的电路连接。

光刻蚀后要去掉感光层

创建晶体管及之间的电路连接

    下面的操作就是不断重复前面的工作来增加层级，最后形成处理器的原始风貌，最后的工作便是在每层间采用金属涂膜技术进行层间导电连接。

开始“盖楼”

形成多层立体结构

上面的每一块就是一个CPU原貌

    一块晶圆最后要根据所设计的处理器大小分成多块，每一块都是一个完整的构造，不过这个切割过程是很考验技术的。这一步完成后还不算完，还要不断检查晶圆的电学特性，如有问题还要进行特殊加工。

横向锯

纵向锯

锯完后开始分离取出

用精密器械取出一块Die

放大版Die，有些眼熟了

    是不是看到这儿，你总算认出了点什么？没错，看看你购买的处理器包装盒的一角吧！下面的步骤就是至关重要的一步了，没错加铁盖——封装，不要觉得这是“掩人耳目”，这一步可以保护内部的芯片。不过在加盖前，首先那些在最开始检测中不合格并且不能经过特殊加工挽救的就要被遗弃，而剩下的才能被封装。

从晶圆分离出来的Die

加入接口规格

加铁盖

封装时的一瞬间，也许你就再也看不到它

    最最后，还要对处理器成品进行最后的检验，期间有些瑕疵并且不能最后挽救的就成为ES工程测试版，而那些没有问题的就可以根据体质或者市场计划划分等级，也许你的酷睿i3当初就跟酷睿i7挨着呢。不过也有一些只是缓存有缺陷或者部分核心有缺陷，那么厂商也会将这部分缓存和核心屏蔽来生产更低等级的处理器（开缓存、开核心的根本原因）。

封装好后还要检验

产品要根据体质划分等级

强劲电脑的“芯”

● 总结

    相信在看完这篇文章后，你已经对CPU的整个制造过程有了较深入的认识，并且练就了“点沙成芯”的盖世神功。

    令人想不到的是一粒分文不值的沙子可以有如此大的用途，也可以有如此大的变化，然而这变化的每一步都凝结着多少人多少年的技术积累和辛苦汗水，由此来看，中国自主制造的处理器还有很长的路要走。■

附：

    想了解整个CPU动态制造过程，可以点击这里看Intel官方视频。<