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为什么晶圆是圆的?废品芯片又去哪了?_芯片_晶圆

南宫静远 2024-08-27 19:02:05 0

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芯片工程师两手一摊表示,这锅我不背,这是制造工艺所决定的。

众所皆知,芯片制造是非常繁芜的过程。

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光是原材料这边,要先将硅含量相对较高的硅石,放到一个石墨坩埚里面进行冶炼,然后通过提纯和直拉法,得到一根圆柱形的硅棒。

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(图片来自网络侵删)

接下来,通过切割、研磨和抛光,一根硅棒被加工成一片片平整光滑的圆形晶圆。

接着送往晶圆厂,进行后续的光刻、蚀刻等操作,使其拥有错综繁芜的逻辑电路。

这么一通操作下来,晶圆上就布满了芯片。

末了,经由各方面测试后,再对晶圆进行切片,就得到日常见到的方形芯片了。

之以是选择圆形的晶圆,是由于圆形构造在冷却、切割、搬运和加工过程中受力均匀,减少了断裂和破损的可能性。

虽然切割芯片会产生一些摧残浪费蹂躏,但考虑到整系统编制造工艺的效率和稳定性,这种摧残浪费蹂躏是可以接管的。

那么,一块12寸的晶圆,详细可以做出多少块芯片呢?

12英寸晶圆的表面历年夜约为70659平方毫米。

按照一颗芯片100平方毫米来打算的话,理论上可以生产出700多块芯片,但这是不可能的。

缘故原由前面也提到了,由于芯片是方的,而晶圆是圆的,一定会有边角料留下。

因此,如果按照晶圆85%的利用率来打算,那么大概是600块。

但考虑到良率等缘故原由,实际能生产的芯片大约在500块旁边。

而在这500块芯片中,还存在着“残血版”,毕竟一颗芯片上集成了几百亿个晶体管,不可能一个都没问题。

于是,厂家本着“物尽其用”的做法,将它们降级利用。

比如,之前一颗有9个核心的芯片,坏了一个核心,没事,厂家会将出错的核心锁起来,其他核心还能正常利用,于是就变成了8核芯片。

以此类推,以是就有了i9、i7、i5、i3的差异。

如果核心没有破坏,但芯片的某些部分表现不佳,比如电压、频率测试等出错了,那么型号也不一样。

同样的,厂家会对其进行分类售卖,比如 i9-10900F, i9-10900T,i7-10700K等,主打的便是不摧残浪费蹂躏。

对付苹果M系列的芯片来说,也存在着同样操作,比如M3 Ultra、M3 Max以及M3 Pro。

不过,随着芯片制程越来越高端,制造工艺也会越来越繁芜,出错的几率随之增加。

因此,良品率就成了芯片厂商最主要的寻衅。

听说,早期三星的4nm良率仅为35%,而台积电4nm良率被认为是70%。

当然,后来随着工艺的改进,两家厂商的良率都所有提升,但是三星还是稍逊于台积电。

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