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芯片设计

 

      上一步的时候说过,被紫外线光照射到的部份会变成可溶解,所以这时候只要把晶圆泡在溶液 里,被照射到的部份就会被溶掉,只剩下没被照射到的部份。剩下来的特殊材质成为保护硅的「保护膜」在下一步蚀刻时,有保护膜的部份不会被蚀刻掉。最后再把 特殊材质洗掉,就变成有刻入纹路的硅晶了。


 除了蚀刻纹路外,为晶圆「加料」也是一个常见的步骤。将不需要加料的部份同样的特殊材料保护起来,剩下来的部份用高速离子轰炸,就能改变硅的电气特性,形成不同的晶体管组件。在上图的的例子中,绿色是被加料的部份,桃红色的是绝缘体,浅蓝色是被加另一种料的部份。


迷你的晶体管完成后,最后一步就是将整个晶体管绝缘起来,只留下未来要连接其它晶体管的接点。接点的制做方式,是将铜电镀到预先留好的洞里,再把多余的铜抛光磨掉。


下一步,就是在晶体管之间拉细细的铜线。哪条线该连到谁由芯片的设计所决定,但总而言之是非常复杂的。虽然芯片表面上看起来是平的,但事实上可以有多达 20 层的线穿缩在晶体管之间。

线拉完之后,芯片本身的制作就完成了。接下来是简单的测试,将一组特定的讯号送入芯片中,再比较输出的结果,看看有没有什么明显的大错误。然后晶圆被切割成一片片的芯片,先前测试不过关的不良品就此被抛弃。

过关的芯片下一步就是「封装」,将脆弱的芯片装入一个保护套内。除了保护外,封装还有两个功能 — 下方绿色的基板提供芯片和电脑之间的接口(「针脚」),上方的金属上盖则是连接散热片和风扇,为芯片散热。封装好的芯片,就是我们所说的处理器。


处理器接下来被送入机器做更进一步的检测和分级 — 同一个系列但不同频率的芯片很有可能是来自同一块晶圆的,只是在这个步骤跟据质量被「分级」成不同的频率。有时因为不同的市场需求,厂商会把质量比较好的芯片标成比较低的频率,于是这之间就有了超频的空间。标好价,就是最终产品啦!

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