一文读懂CPU的制作过程和工艺

在当今数字化时代，我们离不开手机、电脑等电子设备，而这些设备都离不开一个重要的组成部分——中央处理器CPU。今天我们来简单了解一下CPU的制作过程和工艺。

CPU的制造过程通常包括以下步骤：

·1.设计阶段：由工程师完成CPU的架构设计、指令集操作速度、功耗等参数的确定，同时需要考虑CPU的可靠性、芯片面积等问题。该阶段可分为以下四个阶段：

*需求分析：确定CPU的使用场景和功能要求，了解市场上竞争产品的情况，为后续设计打下基础。

*架构设计：设计CPU的整体架构，包括内部处理单元、寄存器、内存等，同时考虑1/0接口、总线中断等。

*逻辑设计：在架构确定后设计CPU的详细逻辑电路，寻找最优的电路设计方案。这一过程需要使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)完成。

*时序设计：根据逻辑设计的结果，进一步调整时序以满足时序和稳定性要求。

·2.准备阶段：在二氧化硅层上覆盖一层感光层，该层物质用于同一层中的其他控制应用，在干燥时具有很好的感光效果，且在光刻蚀过程结束后，能够通过化学方法将其溶解并去除。

·3.光刻蚀过程：使用一定波长的光在感光层中刻出相应的刻痕，由此改变该处材料的化学特性。这个过程是CPU制造的核心步骤。每一步刻蚀都是一个复杂而精细的过程，需要大量的数据支持，且制造每块处理器所需要的刻蚀步骤都超过20步(每一步进行一层刻蚀)。

当这些刻蚀工作全部完成之后，晶圆被翻转过来。

·4.其他步骤：短波长光线透过石英模板上镂空的刻痕照射到晶圆的感光层上，然后撤掉光线和模板，通过化学方法除去暴露在外边的感光层物质，而二氧化硅马上在镂空位置的下方生成，最后进行掺杂。

剩下的就是充满沟壑的二氧化硅层，以及暴露出来的在该层下方的硅层。