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CPU发展简史晶圆为什么是圆的不是方的

发布时间:2022/9/17 18:32:56   

众所周知的,CPU发展至今经历了无数代的升级和改造,但唯有一种主要材质没有任何变化,那就是“晶圆”。作为硅基芯片的最核心材质,晶圆的出现奠定了现代电子领域的基础。而我们现实中比较常见到的硅晶片就要数电脑中的CPU莫属啦!于是,茶余饭后就有很多小白和吃瓜群众们心生疑问“晶圆为什么是圆的?而不是方的呢?”今天,笔者就来为大家解答这方面的疑问吧。

首先,从字面上来说“晶圆”嘛,既然其中有“圆”这个字,那就肯定是圆形的哈!好吧,其实对于晶圆来说,其主要成分就是单晶硅。而硅在地球上的存量十分丰富,我们随手在地上抓一把砂子里面的主要成分就是二氧化硅。

在晶圆的工业生产领域其实也是如此,人们把二氧化硅经由特殊的方法进行提炼,形成了很高纯度的多晶硅。然后多晶硅又被融化在坩埚中,并在此经由特殊的工艺拉伸成单晶硅锭。前文提到的为什么晶圆是圆形的呢?其实,就是因为这种特殊的工艺所致。因为,单晶硅锭就是圆柱形,所以在进行切割后大多也都是圆形。

由图可见,其实晶圆有些时候也并非是纯粹的圆形,而会带有一些统一的缺口和棱角。这主要是为了方便让设备对于晶圆进行定位的,只有这样在进行CPU内核的制作和切割的时候才更好确定方向。其实晶圆在整个芯片的制造中还仅仅是作为“地基”而存在的,紧接着就好像是用乐高堆积木一样用遮盖的方式一层一层的将积体电路堆叠组合起来。

在整个过程中会应用到很多技术,比如:金属溅镀、涂布光阻、蚀刻技术、光阻去除等,由于太过专业笔者在这里就不再赘述。会在一整块晶圆上完成许多IC芯片,我们只需要把它们完整地切割下来即可。然后进行封装、测试,最后就可以出厂使用。

结论:其实,无论是CPU还是GPU芯片的制造就好像是用乐高在堆模型一样,首先必须先要生产出晶圆,然后再一层层地向上堆叠芯片的其它元素。目前,我国的晶圆主要还处于低端供应链,往往只能对下游厂商提供所需。作为一个中国人,笔者也希望可以早日用到中国自己研发的CPU,我坚信那一天必然会到来!



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