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如何检测硅片洁净度,无尘车间湿度控制问题为什么要控制湿度安庆有没有做无尘车间的

来源:整理 时间:2023-08-11 12:53:14 编辑:太阳能 手机版

1,无尘车间湿度控制问题为什么要控制湿度安庆有没有做无尘车间的

无尘车间湿度过高产生的问题更多。相对湿度超过55%时,冷却水管壁上会结露,如果发生在精密装置或电路中,就会引起各种事故。相对湿度在50%时易生锈。此外,无尘车间湿度太高时将通过空气中的水分子把硅片表面粘着的灰尘化学吸附在表面耐难以清除。相对湿度越高,粘附的难去掉,但当相对湿度低于30%时,又由于静电力的作用使粒子也容易吸附于表面,同时大量半导体器件容易发生击穿。对于硅片生产最佳温度范围为35—45%。无尘车间室温的湿度测试是检验净化车间内部稳定性的一项重要工作,目的是确认空气处理设施的温度控制能力。无尘室湿度的测试通常采用通风干湿球湿度计、电容式湿度计、数字式湿度计、毛发式湿度仪器。安庆这边人和净化可以做

无尘车间湿度控制问题为什么要控制湿度安庆有没有做无尘车间的

2,单晶硅片黑心片现象的原因是什么哪些方面对其有影响

你说的现象叫花片,形成因素很多,主要原因就是就是沾污,因为在加工过程中,抛光以后的硅片表面是断裂的原子硅键,很容易吸附金属离子并且根本无法完全通过清洗洗掉。或者存放时间太长,真空包装出现问题,外界有灰尘渗入吸附在硅片表面,也会出现这种情况。还有就是抛光过程中中心部位的压力有问题,导致中心去除量不够,表面微粗糙度很差,在半导体级别光照射下,硅片中心也会出现黑色现象。预防措施就是在超净环境内,间接或直接接触硅片的过程中,不能有任何金属物件,尤其不锈钢,是坚决不能出现的。出现了硅片肯定完蛋了!一定要保证化学清洗液的洁净度,配比正确,否则清洗不掉残留在硅片表面也会出现花片现象。检查抛光机抛光头,校准压力。还有,出现黑心的硅片不能去流片,属于报废硅片,应退回原厂查找原因。
生产过程中控制不好原材料多晶硅没有完成转变为单晶硅.生产过程中的温度、速度、转速等有很大的影响.
1. 生产过程中控制不好2. 原材料多晶硅没有完成转变为单晶硅.3. 生产过程中的温度、速度、转速等有很大的影响.
偷工减料
你说的现象叫花片,形成因素很多,主要原因就是就是沾污,因为在加工过程中,抛光以后的硅片表面是断裂的原子硅键,很容易吸附金属离子并且根本无法完全通过清洗洗掉。或者存放时间太长,真空包装出现问题,外界有灰尘渗入吸附在硅片表面,也会出现这种情况。还有就是抛光过程中中心部位的压力有问题,导致中心去除量不够,表面微粗糙度很差,在半导体级别光照射下,硅片中心也会出现黑色现象。预防措施就是在超净环境内,间接或直接接触硅片的过程中,不能有任何金属物件,尤其不锈钢,是坚决不能出现的。出现了硅片肯定完蛋了!一定要保证化学清洗液的洁净度,配比正确,否则清洗不掉残留在硅片表面也会出现花片现象。检查抛光机抛光头,校准压力。还有,出现黑心的硅片不能去流片,属于报废硅片,应退回原厂查找原因。
应该是生产过程中控制不好,导致原材料多晶硅没有完成转变为单晶硅生产过程中的温度、速度、转速等都应该有很大的影响

单晶硅片黑心片现象的原因是什么哪些方面对其有影响

3,硅片线切割会出现厚薄片请问都有什么原因造成谢谢

硅片线切割会出现厚薄片,原因如下:  1、整片薄厚:  a.导轮槽距不均匀。硅片厚度=槽距-钢线直径-4倍的(碳化硅)D50,根据所需的硅片厚度要求,可以计算出最佳槽距。此外由于在切割过程中,钢线会磨损,钢线直径变小,且端口由圆形变为椭圆形,因此导轮槽距需要根据线损情况进行补偿,以保证硅片厚度均匀。  b.切割前未设好零点。正确设置零点的方法是(以HCT机床为例):将晶棒装载入机床后,手动降工作台使四条晶棒的导向条刚刚接触线网并点击触摸屏主界面设零点按钮,然后慢速将工作台升至 -1.5mm 位置真正设零点并命名切割编号。如果零点位置设置不当,导向条接触到线网,则在切割开始后钢线由于受摩擦力作用张力不稳,导致从入刀开始即产生整片薄厚。  c.导向条与硅块之间留有缝隙,切割开始后,随着钢线的运行,部分碎导向条被带入线网,钢线错位,由于钢线在切割过程中会瞬间定位,这样就造成硅片整片薄厚的现象。  d.导轮槽磨损严重。导轮涂层为聚氨酯材料,切割一定刀数后导轮槽根部磨损严重,导轮槽切偏,切割过程中钢线在导轮槽内由于左右晃动导致产生整片薄厚。  解决措施:  a.导轮开槽后检查槽距是否均匀,且要根据线损情况对导轮槽距进行补偿。  a.设置零点时,控制好导向条距离线网的位置。  b.规范粘胶操作。硅块表面粘接导向条时,注意检查导向条是否弯曲,胶水是否涂抹均匀,保证粘接导向条后导向条与硅块之间不能有缝隙。  c.导轮使用过程中,定期使用光学投影轮廓仪对导轮槽进行检测,观察导轮槽深、角度,发现导轮槽磨损严重时则及时更换导轮。  2、入刀点薄厚(在硅片上出现薄厚的位置通常为入刀点至向上延伸6mm的区域):  a.工作台垫板更换错误。更换新导轮时,要根据导轮的直径更换工作台垫板(垫板厚度为305mm减去导轮直径长度),垫板厚度错误会导致在设零点时,上工作台的两条晶棒与下工作台的两条晶棒距离线网高度不一致,导致入刀时线网不平稳。  b.入刀阶段砂浆流量大。由于入刀时钢线处于不稳定状态,砂浆流量大会对线网造成冲击,钢线抖动,产生入刀薄厚片。  解决措施:  a.根据导轮直径,更换厚度值相当的垫板。  b.调整入刀阶段砂浆流量工艺,控制好砂浆温度和砂浆流量,减少对线网的冲击力。  3、硅片中部至出刀点薄厚:  a.切割过程中,有碎片、碎导向条等杂质混入砂浆中,随着砂浆的流动和钢线的转动卷入导轮上的线网中,引起跳线和切斜,造成该区域的硅片中部至出刀点薄厚。  b.砂浆流量不合适。砂浆流量是否均匀、流量能否达到切割要求,对硅片切割起着关键性作用。若果切割过程中,砂浆流量时流时断,则会造成切割力不均匀,导致产生薄厚片。  解决措施:  a.开始切割前,将机床切割室内的碎片清理干净,更换切割室过滤网以及浆料缸内的过滤桶、过滤袋等,保证机床洁净度。  b.将切割室内的浆料嘴清理干净,打开砂浆,看浆料嘴喷出的砂帘是否完整无断流。
和进刀速度有关的吧
和放电有关,可以采用无放电切割,你需要割的薄片是多厚的,我们现在可以割0.2毫米的,可以试样。
多晶硅锭中常出现的硬质夹杂是造成硅片线切割生产中的主要原因之一,同时影响到太阳能电池片的质量。我们采用扫描电镜-特征X射线能谱仪、3D数码显微镜、傅立叶红外光谱等手段对定向凝固多晶硅断面、抛光面、溶解沉淀以及硅片中的游离碳含量进行了分析。结果表明,硅锭顶表层出现大量SIC和Si3N4夹杂,其数量随深度迅速减小;硅锭内部SIC十分稀少,尺寸也一般很小,但有时会出现大颗粒(~100μm)。硅片中游离碳含量远低于形成SiC所需临界平衡C浓度。就以上结果对SiC形成原因进行了讨论,并提出了减少SiC夹杂的建议措施。

硅片线切割会出现厚薄片请问都有什么原因造成谢谢

4,谁知道电脑的CPO怎么制作的

CPO是Commodity Pool Operator的缩写,是期货投资基金的主要管理,是基金的设计者和运作的决策者的意思,你是不是打错了? CPU吧? 如果是打错了...我查了些资料..希望对你有帮助~ 首先:取出一张利用激光器刚刚从类似干香肠一样的硅柱上切割下来的硅片,它的直径约为20cm。除了CPU之外,英特尔还可以在每一硅片上制作数百个微处理器。每一个微处理器都不足一平方厘米。 接着就是硅片镀膜了。相信学过化学的朋友都知道硅(Si)这个绝佳的半导体材料,它可以电脑里面最最重要的元素啊!在硅片表面增加一层由我们的老朋友二氧化硅(SiO2)构成的绝缘层。这是通过CPU能够导电的基础。其次就轮到光刻胶了,在硅片上面增加了二氧化硅之后,随后在其上镀上一种称为“光刻胶”的材料。这种材料在经过紫外线照射后会变软、变粘。然后就是光刻掩膜,在我们考虑制造工艺前很久,就早有一非常聪明的美国人在脑子里面设计出了CPU,并且想尽方法使其按他们的设计意图工作。CPU电路设计的照相掩模贴放在光刻胶的上方。照相字后自然要曝光“冲晒”了,我们将于是将掩模和硅片曝光于紫外线。这就象是放大机中的一张底片。该掩模允许光线照射到硅片上的某区域而不能照射到另一区域,这就形成了该设计的潜在映像。 一切都办妥了之后,就要到相当重要的刻蚀工艺出场了。我们采用一种溶液将光线照射后完全变软变粘的光刻胶“块”除去,这就露出了其下的二氧化硅。本工艺的最后部分是除去曝露的二氧化硅以及残余的光刻胶。对每层电路都要重复该光刻掩模和刻蚀工艺,这得由所生产的CPU的复杂程度来确定。尽管所有这些听起来象来自“星球大战”的高科技,但刻蚀实际上是一种非常古老的工艺。几个世纪以前,该工艺最初是被艺术家们用来在纸上、纺织品上甚至在树木上创作精彩绘画的。在微处理器的生产过程中,该照相刻蚀工艺可以依照电路图形刻蚀成导电细条,其厚度比人的一根头发丝还细许多倍。 接下来就是掺杂工艺。现在我们从硅片上已曝露的区域开始,首先倒入一化学离子混合液中。这一工艺改变掺杂区的导电方式,使得每个晶体管可以通、断、或携带数据。将此工艺一次又一次地重复,以制成该CPU的许多层。不同层可通过开启窗口联接起来。电子以高达400MHz或更高的速度在不同的层面间流上流下,窗口是通过使用掩膜重复掩膜、刻蚀步骤开启的。窗口开启后就可以填充他们了。窗口中填充的是种最普通的金属-铝。终于接近尾声了,我们把完工的晶体管接入自动测试设备中,这个设备每秒可作一万次检测,以确保它能正常工作。在通过所有的测试后必须将其封入一个陶瓷的或塑料的封壳中,这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。 目前,单单Intel具有14家芯片制造厂。尽管微处理器的基本原料是沙子(提炼硅),但工厂内空气中的一粒灰尘就可能毁掉成千上万的芯片。因此生产CPU的环境需非常干净。事实上,工厂中生产芯片的超净化室比医院内的手术室还要洁净1万倍。“一级”的超净化室最为洁净,每平方英尺只有一粒灰尘。为达到如此一个无菌的环境而采用的技术多令人难以置信。在每一个超净化室里,空气每分钟要彻底更换一次。空气从天花板压入,从地板吸出。净化室内部的气压稍高于外部气压。这样,如果净化室中出现裂缝,那么内部的洁净空气也会通过裂缝溜走-防止受污染的空气流入。 但这只是事情一半。在芯片制造厂里,Intel有上千名员工。他们都穿着特殊的称为“兔装”的工作服。兔装是由一种特殊的非棉绒、抗静电纤维制成的,它可以防止灰尘、脏物和其它污染损坏生产中的计算机芯片。这兔装有适合每一个人的各种尺寸以及一系列颜色,甚至于白色。员工可以将兔装穿在在普通衣服的外面,但必须经过含有54个单独步骤的严格着装程序。而且每一次进入和离开超净化室都必须重复这个程序。因此,进入净化室之后就会停留一阵。在制造车间里,英特尔的技术专家们切割硅片,并准备印刻电路模板等一系列复杂程序。这个步骤将硅片变成了一个半导体,它可以象晶体管一样有打开和关闭两种状态。这些打开和关闭的状态对应于数字电码。把成千上万个晶体管集成在英特尔的微处理器上,能表示成千上万个电码,这样您的电脑就能处理一些非常复杂的软件公式了...

5,芯片是怎么做的啊

激光技术吧,,,这可是机密。。不要告诉别人,,- -#
主要是单晶硅,也就是硅园。是石英砂做的,刚生产出来是硅棒,切割后用作集成电路芯片
我知道啊,这比较复杂,一两句很难说清的
取出一张利用激光器刚刚从类似干香肠一样的硅柱上切割下来的硅片,它的直径约为20cm。除了CPU之外,英特尔还可以在每一硅片上制 作数百个微处理器。每一个微处理器都不足一平方厘米。 接着就是硅片镀膜了。相信学过化学的朋友都知道硅(Si)这个绝佳的半导体材料,它可以电脑里面最最重要的元素啊!在硅片表面增加一层 由我们的老朋友二氧化硅(SiO2)构成的绝缘层。这是通过CPU能够导电的基础。其次就轮到光刻胶了,在硅片上面增加了二氧化硅之后,随后在 其上镀上一种称为“光刻胶”的材料。这种材料在经过紫外线照射后会变软、变粘。然后就是光刻掩膜,在我们考虑制造工艺前很久,就早有 一非常聪明的美国人在脑子里面设计出了CPU,并且想尽方法使其按他们的设计意图工作。CPU电路设计的照相掩模贴放在光刻胶的上方。照相 字后自然要曝光“冲晒”了,我们将于是将掩模和硅片曝光于紫外线。这就象是放大机中的一张底片。该掩模允许光线照射到硅片上的某区域 而不能照射到另一区域,这就形成了该设计的潜在映像。 一切都办妥了之后,就要到相当重要的刻蚀工艺出场了。我们采用一种溶液将光线照射后完全变软变粘的光刻胶“块”除去,这就露出了其下 的二氧化硅。本工艺的最后部分是除去曝露的二氧化硅以及残余的光刻胶。对每层电路都要重复该光刻掩模和刻蚀工艺,这得由所生产的CPU的 复杂程度来确定。尽管所有这些听起来象来自“星球大战”的高科技,但刻蚀实际上是一种非常古老的工艺。几个世纪以前,该工艺最初是被 艺术家们用来在纸上、纺织品上甚至在树木上创作精彩绘画的。在微处理器的生产过程中,该照相刻蚀工艺可以依照电路图形刻蚀成导电细条 ,其厚度比人的一根头发丝还细许多倍。 接下来就是掺杂工艺。现在我们从硅片上已曝露的区域开始,首先倒入一化学离子混合液中。这一工艺改变掺杂区的导电方式,使得每个晶体 管可以通、断、或携带数据。将此工艺一次又一次地重复,以制成该CPU的许多层。不同层可通过开启窗口联接起来。电子以高达400MHz或更高 的速度在不同的层面间流上流下,窗口是通过使用掩膜重复掩膜、刻蚀步骤开启的。窗口开启后就可以填充他们了。窗口中填充的是种最普通 的金属-铝。终于接近尾声了,我们把完工的晶体管接入自动测试设备中,这个设备每秒可作一万次检测,以确保它能正常工作。在通过所有 的测试后必须将其封入一个陶瓷的或塑料的封壳中,这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。 目前,单单Intel具有14家芯片制造厂。尽管微处理器的基本原料是沙子(提炼硅),但工厂内空气中的一粒灰尘就可能毁掉成千上万的芯片。 因此生产CPU的环境需非常干净。事实上,工厂中生产芯片的超净化室比医院内的手术室还要洁净1万倍。“一级”的超净化室最为洁净,每平 方英尺只有一粒灰尘。为达到如此一个无菌的环境而采用的技术多令人难以置信。在每一个超净化室里,空气每分钟要彻底更换一次。空气从 天花板压入,从地板吸出。净化室内部的气压稍高于外部气压。这样,如果净化室中出现裂缝,那么内部的洁净空气也会通过裂缝溜走-防止 受污染的空气流入。 但这只是事情一半。在芯片制造厂里,Intel有上千名员工。他们都穿着特殊的称为“兔装”的工作服。兔装是由一种特 殊的非棉绒、抗静电纤维制成的,它可以防止灰尘、脏物和其它污染损坏生产中的计算机芯片。这兔装有适合每一个人的各种尺寸以及一系列 颜色,甚至于白色。员工可以将兔装穿在在普通衣服的外面,但必须经过含有54个单独步骤的严格着装程序。而且每一次进入和离开超净化室 都必须重复这个程序。因此,进入净化室之后就会停留一阵。在制造车间里,英特尔的技术专家们切割硅片,并准备印刻电路模板等一系列复 杂程序。这个步骤将硅片变成了一个半导体,它可以象晶体管一样有打开和关闭两种状态。这些打开和关闭的状态对应于数字电码。把成千上 万个晶体管集成在英特尔的微处理器上,能表示成千上万个电码,这样您的电脑就能处理一些非常复杂的软件公式了。

6,CPU散热 意义

注意审题,各位知友,并不是复制越多,答案越好 <br>以下是我的解题思路: <br>1、先查FLUENT的作用 <br>FLUENT通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 <br>2、了解到楼主是用这个软件对CPU的材料或工艺进行物化分析 <br>3、针对论文要求,给出CPU原件材料、散热器种类、工作原理、参数之类的定量分析 <br>CPU材料,工业流程及加工工艺: <br>首先:取出一张利用激光器刚刚从类似干香肠一样的硅柱上切割下来的硅片,它的直径约为20cm。除了CPU之外,英特尔还可以在每一硅片上制作数百个微处理器。每一个微处理器都不足一平方厘米。 <br> <br>接着就是硅片镀膜了。相信学过化学的朋友都知道硅(Si)这个绝佳的半导体材料,它可以电脑里面最最重要的元素啊!在硅片表面增加一层由我们的老朋友二氧化硅(SiO2)构成的绝缘层。这是通过CPU能够导电的基础。其次就轮到光刻胶了,在硅片上面增加了二氧化硅之后,随后在其上镀上一种称为“光刻胶”的材料。这种材料在经过紫外线照射后会变软、变粘。然后就是光刻掩膜,在我们考虑制造工艺前很久,就早有一非常聪明的美国人在脑子里面设计出了CPU,并且想尽方法使其按他们的设计意图工作。CPU电路设计的照相掩模贴放在光刻胶的上方。照相字后自然要曝光“冲晒”了,我们将于是将掩模和硅片曝光于紫外线。这就象是放大机中的一张底片。该掩模允许光线照射到硅片上的某区域而不能照射到另一区域,这就形成了该设计的潜在映像。 <br> <br>一切都办妥了之后,就要到相当重要的刻蚀工艺出场了。我们采用一种溶液将光线照射后完全变软变粘的光刻胶“块”除去,这就露出了其下的二氧化硅。本工艺的最后部分是除去曝露的二氧化硅以及残余的光刻胶。对每层电路都要重复该光刻掩模和刻蚀工艺,这得由所生产的CPU的复杂程度来确定。尽管所有这些听起来象来自“星球大战”的高科技,但刻蚀实际上是一种非常古老的工艺。几个世纪以前,该工艺最初是被艺术家们用来在纸上、纺织品上甚至在树木上创作精彩绘画的。在微处理器的生产过程中,该照相刻蚀工艺可以依照电路图形刻蚀成导电细条,其厚度比人的一根头发丝还细许多倍。 <br> <br>接下来就是掺杂工艺。现在我们从硅片上已曝露的区域开始,首先倒入一化学离子混合液中。这一工艺改变掺杂区的导电方式,使得每个晶体管可以通、断、或携带数据。将此工艺一次又一次地重复,以制成该CPU的许多层。不同层可通过开启窗口联接起来。电子以高达400MHz或更高的速度在不同的层面间流上流下,窗口是通过使用掩膜重复掩膜、刻蚀步骤开启的。窗口开启后就可以填充他们了。窗口中填充的是种最普通的金属-铝。终于接近尾声了,我们把完工的晶体管接入自动测试设备中,这个设备每秒可作一万次检测,以确保它能正常工作。在通过所有的测试后必须将其封入一个陶瓷的或塑料的封壳中,这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。 <br> <br>目前,单单Intel具有14家芯片制造厂。尽管微处理器的基本原料是沙子(提炼硅),但工厂内空气中的一粒灰尘就可能毁掉成千上万的芯片。因此生产CPU的环境需非常干净。事实上,工厂中生产芯片的超净化室比医院内的手术室还要洁净1万倍。“一级”的超净化室最为洁净,每平方英尺只有一粒灰尘。为达到如此一个无菌的环境而采用的技术多令人难以置信。在每一个超净化室里,空气每分钟要彻底更换一次。空气从天花板压入,从地板吸出。净化室内部的气压稍高于外部气压。这样,如果净化室中出现裂缝,那么内部的洁净空气也会通过裂缝溜走-防止受污染的空气流入。 但这只是事情一半。在芯片制造厂里,Intel有上千名员工。他们都穿着特殊的称为“兔装”的工作服。兔装是由一种特殊的非棉绒、抗静电纤维制成的,它可以防止灰尘、脏物和其它污染损坏生产中的计算机芯片。这兔装有适合每一个人的各种尺寸以及一系列颜色,甚至于白色。员工可以将兔装穿在在普通衣服的外面,但必须经过含有54个单独步骤的严格着装程序。而且每一次进入和离开超净化室都必须重复这个程序。因此,进入净化室之后就会停留一阵。在制造车间里,英特尔的技术专家们切割硅片,并准备印刻电路模板等一系列复杂程序。这个步骤将硅片变成了一个半导体,它可以象晶体管一样有打开和关闭两种状态。这些打开和关闭的状态对应于数字电码。把成千上万个晶体管集成在英特尔的微处理器上,能表示成千上万个电码,这样您的电脑就能处理一些非常复杂的软件公式了。 <br> <br>散热器分类:风扇形式的风冷散热器是最常见、相对最便宜的,但是高转速的风扇噪音也偏大。 <br>半导体制冷散热片,效果略好,静音。价格略贵,而且容易发生霜结。 <br>液冷效果最好,一般也比较贵。但是液冷系统本身需要散热风扇来冷却制冷剂(一般就是水,比热容最大)。 <br> <br>CPU近些年来的新技术:在下面那个链接里面 第一次看见求人办事还这么拽的,仁至义尽,爱杂杂地吧

7,什么叫CPU

cpu 打个比方 也就想当于人的大脑 但是要比人脑反映快的多
CPU 从诞生至今已经走过了20 余年的发展历程,C PU 的制造工艺和制造技术也有了长足的进步和发展。在介绍C PU 的制造过程之前,有必要先单独地介绍一下C PU 处理器的构造。^lo=rL   从外表观察,C PU 其实就是一块矩形固状物体,通过密密麻麻的众多管脚与主板相连。不过, 此时用户看到的不过是C PU 的外壳,用专业术语讲也就是C PU 的封装。]-D   而在CPU 的内部,其核心则是一片大小通常不到1/4 英寸的薄薄的硅晶片(英文名称为D ie,也就是核心的意思,P Ⅲ C o p p e r m i ne 和Duron 等C PU 中部的突起部分就是Die)。可别小瞧了这块面积不大的硅片,在它上面密不透风地布满了数以百万计的晶体管。这些晶体管的作用就好像是我们大脑上的神经元,相互配合协调,以此来完成各种复杂的运算和操作。`0J{&7   硅之所以能够成为生产CPU核心的重要半导体素材,最主要的原因就是其分布的广泛性且价格便宜。此外,硅还可以形成品质极佳的大块晶体,通过切割得到直径8 英寸甚至更大而厚度不足1 毫 米的圆形薄片,也就是我们平常讲的晶片(也叫晶圆)。一块这样的晶片可以切割成许多小片,其中 的每一个小片也就是一块单独C PU 的核心。当然,在执行这样的切割之前,我们也还有许多处理工 作要做。Z>   Intel 公司当年发布的4004 微处理器不过2300 个晶体管,而目前P Ⅲ铜矿处理器所包含的晶体管 已超过了2000 万个,集成度提高了上万倍,而用户却不难发现单个CPU 的核心硅片面积丝毫没有增 大,甚至越变越小,这是设计者不断改进制造工艺的结果。 ,hb6   除了制造材料外,线宽也是CPU 结构中的重要一环。线宽即是指芯片上的最基本功能单元门电路 的宽度,因为实际上门电路之间连线的宽度同门电路的宽度相同,所以线宽可以描述制造工艺。缩 小线宽意味着晶体管可以做得更小、更密集,可以降低芯片功耗,系统更稳定,C PU 得以运行在更 高的频率下,而且可使用更小的晶圆,于是成本也就随之降低。iaMA 随着线宽的不断降低,以往芯片内部使用的铝连线的导电性能已逐渐满足不了要求,未来的处理器将采用导电特性更好的铜连线。AMD 公司在其面向高端的Athlon 系列Thunderbird(雷鸟)处理器 的高频率版本中已经开始采用铜连线技术。这样复杂的构造,大家自然也就会更关心“CPU 究竟是 怎么做出来的呢” 。客观地讲,最初的C PU 制造工艺比较粗糙,直到晶体管的产生与应用。众所 周知,C PU 中最重要的元件就属晶体管了。晶体管就像一个开关,而这两种最简单的“开和关” 的选择对应于电脑而言,也就是我们常常挂在嘴边的“0 和1 ”。明白了这个道理,就让我们来看 看C PU 是如何制造的。&   一、C P U 的制造=   1.切割晶圆 lD?<   所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片,并将其划 分成多个细小的区域,每个区域都将成为一个C PU 的内核(D i e)。X49^MY   2.影印(P h o t o l i t h o g r a p hy)iF   在经过热处理得到的硅氧化物层上面涂敷一种光阻(Photoresist)物质,紫外线通过印制着CPU 复 杂电路结构图样的模板照射硅基片,被紫外线照射的地方光阻物质溶解。grxS   3.蚀刻(E t c h i n g)3:79G   用溶剂将被紫外线照射过的光阻物清除,然后再采用化学处理方式,把没有覆盖光阻物质部分 的硅氧化物层蚀刻掉。然后把所有光阻物质清除,就得到了有沟槽的硅基片。%MsoT   4.分层w>A]$!   为加工新的一层电路,再次生长硅氧化物,然后沉积一层多晶硅,涂敷光阻物质,重复影印、 蚀刻过程,得到含多晶硅和硅氧化物的沟槽结构。VCdyR=   5.离子注入(I o n I m p l a n t a t i o n){yr~v   通过离子轰击,使得暴露的硅基片局部掺杂,从而改变这些区域的导电状态,形成门电路。 接下来的步骤就是不断重复以上的过程。一个完整的C PU 内核包含大约20 层,层间留出窗口, 填充金属以保持各层间电路的连接。完成最后的测试工作后,切割硅片成单个CPU 核心并进行封装, 一个C PU 便制造出来了。K[f7Z"   另外,除了上述制造步骤外,生产C PU 的环境也十分重要,超洁净空间是C PU 制造的先决条 件。如果拿微处理器制造工厂中生产芯片的超净化室与医院内的手术室比较的话,相信后者也是 望尘莫及。作为一级的生产芯片超净化室,其每平方英尺只允许有一粒灰尘,而且每间超净化室 里的空气平均每分钟就要彻底更换一次。空气从天花板压入,从地板吸出。净化室内部的气压稍 高于外部气压。这样,如果净化室中出现裂缝,那么内部的洁净空气也会通过裂缝溜走,以此 来防止受污染的空气流入。 同时,在处理器芯片制造工厂里,I n t el 公司的上千名员工都身穿一 种特殊材料制造的“兔装”工作服。这种“兔装”工作服其实也是防尘的手段之一,它是由一 种极其特殊的非棉绒、抗静电纤维制成,可以避免灰尘、脏物或其他污染源损坏生产过程中的计 算机芯片。兔装可以穿着在普通衣服的外面,但必须经过含有54 个单独步骤的严格着装检验程wR 序,而且当着装者每次进入和离开超净化室时都必须重复这个程序。8Sv
CPU的英文全称是Central Processing Unit,我们翻译成中文也就是中央处理器。CPU(微型机系统)从雏形出现到发壮大的今天(下文会有交代),由于制造技术的越来越现今,在其中所集成的电子元件也越来越多,上万个,甚至是上百万个微型的晶体管构成了CPU的内部结构。那么这上百万个晶体管是如何工作的呢?看上去似乎很深奥,其实只要归纳起来稍加分析就会一目了然的,CPU的内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元三大部分。而CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储器)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。 CPU作为是整个微机系统的核心,它往往是各种档次微机的代名词,如往日的286、386、486,到今日的奔腾、奔腾二、K6等等,CPU的性能大致上也就反映出了它所配置的那部微机的性能,因此它的性能指标十分重要。在这里我们向大家简单介绍一些CPU主要的性能指标: 第一、主频,倍频,外频。经常听别人说:“这个CPU的频率是多少多少。。。。”其实这个泛指的频率是指CPU的主频,主频也就是CPU的时钟频率,英文全称:CPU Clock Speed,简单地说也就是CPU运算时的工作频率。一般说来,主频越高,一个时钟周期里面完成的指令数也越多,当然CPU的速度也就越快了。不过由于各种各样的CPU它们的内部结构也不尽相同,所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。至于外频就是系统总线的工作频率;而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的:主频=外频x倍频。 第二:内存总线速度,英文全称是Memory-Bus Speed。CPU处理的数据是从哪里来的呢?学过一点计算机基本原理的朋友们都会清楚,是从主存储器那里来的,而主存储器指的就是我们平常所说的内存了。一般我们放在外存(磁盘或者各种存储介质)上面的资料都要通过内存,再进入CPU进行处理的。所以与内存之间的通道棗内存总线的速度对整个系统性能就显得很重要了,由于内存和CPU之间的运行速度或多或少会有差异,因此便出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。 第三、扩展总线速度,英文全称是Expansion-Bus Speed。扩展总线指的就是指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线,我们打开电脑的时候会看见一些插槽般的东西,这些就是扩展槽,而扩展总线就是CPU联系这些外部设备的桥梁。 第四:工作电压,英文全称是:Supply Voltage。任何电器在工作的时候都需要电,自然也会有额定的电压,CPU当然也不例外了,工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU(286棗486时代)的工作电压一般为5V,那是因为当时的制造工艺相对落后,以致于CPU的发热量太大,弄得寿命减短。随着CPU的制造工艺与主频的提高,近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势,以解决发热过高的问题。 第五:地址总线宽度。地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。16位的微机我们就不用说了,但是对于386以上的微机系统,地址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096 MB(4GB)的物理空间。而今天能够用上1GB内存的人还没有多少个呢(服务器除外)。 第六:数据总线宽度。数据总线负责整个系统的数据流量的大小,而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。 第七:协处理器。在486以前的CPU里面,是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算,因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后,相信接触过386的朋友都知道主板上可以另外加一个外置协处理器,其目的就是为了增强浮点运算的功能。自从486以后,CPU一般都内置了协处理器,协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算,含有内置协处理器的CPU,可以加快特定类型的数值计算,某些需要进行复杂计算的软件系统,如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支持。 第八:超标量。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的,只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构;486以下的CPU属于低标量结构,即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。 第九:L1高速缓存,也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,这也正是486DL
中央处理器
简单的说就是人的大脑
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