1. 硅为什么可以做芯片

硅并不是地球上唯一的半导体元素，甚至算不上是最好的。但很重要的一点是硅是一种非常丰富的元素。在地球上的每一个地方硅都可以很轻松地获得，并不需要特定的矿厂。而且经过了几十年技术的发展，硅的处理工艺已经发展成熟，人类已经可以可以在工厂中生产近乎完美的硅晶体。这些硅晶体相对于硅就等于是砖石相对于碳。

所以硅就当之无愧地成为了现代计算机芯片的基础。工厂生产好的硅晶体再经过切片处理变成晶圆，然后在经过蚀刻等等多项工艺流程最终制成我们可以使用的芯片。

2. 硅为什么会成为制作芯片的材料

1、适合。为什么适合呢？譬如半导体特有的导电特性；稳定的化学性质（很难与其他元素发生反应）等。

2、量多。硅在自然界的含量极其丰富，硅元素在地壳中的含量差不多有是30%（石头啊，你说多不多？）。

3、便宜。因为量多，所以便宜，不多解释。关于这点可以追溯到第一块IC的发明——当年德州仪器的Jacob率先发明了基于镍的IC，随后英特尔的诺伊斯发明了基于硅的IC，结果诺伊斯后来居上获得美国专利认证（后来两者都被认为是IC的发明者，Jacob还因此获诺贝尔奖），就是因为硅便宜，适合商用推广。

3. 硅晶片是怎么做成cpu的

CPU,Central processing unit.是现代计算机的核心部件，又称为“微处理器（Microprocessor）”。

对于PC而言，CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。Intel x86架构已经经历了二十多个年头，而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活影响颇为深远。

一代一代经典的CPU 许多对电脑知识略知一二的朋友大多会知道CPU里面最重要的东西就是晶体管了，提高CPU的速度，最重要的一点说白了就是如何在相同的CPU面积里面放进去更加多的晶体管，由于CPU实在太小，太精密，里面组成了数目相当多的晶体管，所以人手是绝对不可能完成的，只能够通过光刻工艺来进行加工的。这就是为什么一块CPU里面为什么可以数量如此之多的晶体管。

晶体管其实就是一个双位的开关：即开和关。如果您回忆起基本计算的时代，那就是一台计算机需要进行工作的全部。

两种选择，开和关，对于机器来说即0和1。那么您将如何制作一个CPU呢？在今天的文章中，我们将一步一步的为您讲述中央处理器从一堆沙子到一个功能强大的集成电路芯片的全过程。

（由于CPU的制作过程技术含量太高，小编能力有限，图片与介绍都来至互联网收集）。本文仅是让大家对CPU制作过程有一个比较详细的了解，这样小编的任务也就完成了。

● 制造CPU的基本原料 如果问及CPU的原料是什么，大家都会轻而易举的给出答案—是硅。这是不假，但硅又来自哪里呢？其实就是那些最不起眼的沙子。

难以想象吧，价格昂贵，结构复杂，功能强大，充满着神秘感的CPU竟然来自那根本一文不值的沙子。当然这中间必然要经历一个复杂的制造过程才行。

不过不是随便抓一把沙子就可以做原料的，一定要精挑细选，从中提取出最最纯净的硅原料才行。试想一下，如果用那最最廉价而又储量充足的原料做成CPU，那么成品的质量会怎样，你还能用上像现在这样高性能的处理器吗？英特尔技术人员在半导体生产工厂内使用自动化测量工具依据严格的质量标准对晶圆的制造进度进行监测。

除去硅之外，制造CPU还需要一种重要的材料就是金属。目前为止，铝已经成为制作处理器内部配件的主要金属材料，而铜则逐渐被淘汰，这是有一些原因的，在目前的CPU工作电压下，铝的电迁移特性要明显好于铜。

所谓电迁移问题，就是指当大量电子流过一段导体时，导体物质原子受电子撞击而离开原有位置，留下空位，空位过多则会导致导体连线断开，而离开原位的原子停留在其它位置，会造成其它地方的短路从而影响芯片的逻辑功能，进而导致芯片无法使用。这就是许多Northwood Pentium 4换上SNDS（北木暴毕综合症）的原因，当发烧友们第一次给Northwood Pentium 4超频就急于求成，大幅提高芯片电压时，严重的电迁移问题导致了CPU的瘫痪。

这就是Intel首次尝试铜互连技术的经历，它显然需要一些改进。不过另一方面讲，应用铜互连技术可以减小芯片面积，同时由于铜导体的电阻更低，其上电流通过的速度也更快。

除了这两样主要的材料之外，在芯片的设计过程中还需要一些种类的化学原料，它们起着不同的作用，这里不再赘述。● CPU制造的准备阶段 在必备原材料的采集工作完毕之后，这些原材料中的一部分需要进行一些预处理工作。

而作为最主要的原料，硅的处理工作至关重要。首先，硅原料要进行化学提纯，这一步骤使其达到可供半导体工业使用的原料级别。

而为了使这些硅原料能够满足集成电路制造的加工需要，还必须将其整形，这一步是通过溶化硅原料，然后将液态硅注入大型高温石英容器而完成的。晶圆上的方块称为“芯片（die）”每个微处理器都会成为个人计算机系统的“大脑”。

而后，将原料进行高温溶化。中学化学课上我们学到过，许多固体内部原子是晶体结构，硅也是如此。

为了达到高性能处理器的要求，整块硅原料必须高度纯净，及单晶硅。然后从高温容器中采用旋转拉伸的方式将硅原料取出，此时一个圆柱体的硅锭就产生了。

从目前所使用的工艺来看，硅锭圆形横截面的直径为200毫米。不过现在Intel和其它一些公司已经开始使用300毫米直径的硅锭了。

在保留硅锭的各种特性不变的情况下增加横截面的面积是具有相当的难度的，不过只要企业肯投入大批资金来研究，还是可以实现的。Intel为研制和生产300毫米硅锭而建立的工厂耗费了大约35亿美元，新技术的成功使得Intel可以制造复杂程度更高，功能更强大的集成电路芯片。

而200毫米硅锭的工厂也耗费了15亿美元。下面就从硅锭的切片开始介绍CPU的制造过程。

清洁的空气源源不断地从天花板和地板中的空隙中流入室内。无尘车间中的全部空气每分钟都会多次更换。

在制成硅锭并确保其是一个绝对的圆柱体之后，下一个步骤就是将这个圆柱体硅锭切片，切片越薄，用料越省，自然可以生产的处理器芯片就更多。切片还要镜面精加工的处理来确保表面绝对光滑，之后检查是否有扭曲或其它问题。

这一步的质量检验尤为重要，它直接决定了成品CPU的质量。 新的切片中要掺入一些物质而使之成为真正的半导体材料，而后在其上刻划代表着各种逻辑功能的晶体管电路。

掺入的物质原子进入硅。

4. 芯片是如何制成的

： 蚀刻：有选择地去除材料的某些部分来形成芯片上各层的电路图案。

离子：产生静电荷的原子或分子。在半导体制造中，离子是改变硅的导电性能的化学杂质的来源。

掩模：在芯片制造过程中使用的掩模就像是模板。在紫外光照射下，掩模会在微处理器的每一层制出各种各样的电路图案。

金属：诸如铝和铜，用于微处理器中传导电流。此外，还使用了贵金属来连接实际芯片及其封装。

光蚀刻法：使用紫外光和模板或掩模以照相工艺转移图像，把芯片的电路图案复制到晶圆表面的方法。光刻胶：当暴露在紫外光下时可溶解的一种物质，用于在芯片制造过程中帮助形成电路图案。

多晶硅：充当芯片上互连层的可导电物质。二氧化硅：在芯片制造过程中在晶圆上产生，充当绝缘层。

硅锭：由纯净硅制成的大型圆柱术状晶体。这个圆柱体被切割成薄片用于制造计算机芯片。

晶圆：英特尔使用从硅锭下切下来的纯净晶圆制造微处理器。硅是海滩上砂子的主要成分，同时也是半导体。

半导体是指即能变成。

5. 化学芯片是以高纯度的单质硅为材料制成的芯片是以高纯度的单质硅为

A.1置换反应属于氧化还原反应。

置换反应定义：一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种氧化物的反应。当然，这个也是置换反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 所以不单单只是单质与化合物反应。

2是化合反应。多变一。

3是氧化还原反应~B。物质升价，失去电子，属于还原剂，进行氧化反应~所以B错C。

我觉得C是正确的汗~都是+4区别一下置换和氧化还原置换反应都是氧化还原反应，但氧化还原反应不都是置换反应，氧化还原的本质是得失电子，而置换是形式上单质化合物生成单质化合物的反应。两者范围不同，分类不同。

6. 硅芯片如何作用及原

CPU 上涂上硅脂的作用 主板上的散热片与 CPU 接触时都难免有空隙出现， 因此我们很有必要使用导 热硅脂填充 CPU 与散热片之间的空隙。

通过增大两者的接触面积来改善导热的效 果。但要注意的是，因为金属散热片的导热能力要比导热硅脂强得多，因此在这 里使用导热硅脂仅仅是用来填补空隙，而不是用来连接 CPU 和散热片，切不可认 为导热硅脂是散热主体，它只是帮助散热片散热而已。

现在市场上销售的 DIY 专用导热硅脂主要有三种：白色导热硅脂，灰色导热硅脂 以及一种少见的偏黑色导热硅脂。 > 白色导热簿脂：这种导热硅脂最常见。

常温下是粘稠的液体状态，由于在硅脂中 添加了不同含量的金属银粉而分为几个等级，区别在于它们的粘稠程度不同，而 其中金属银粉的成份则散热效果就越好，当然它的价格也就越高。 灰色导热硅脂：这种导热硅脂是 Intel 公司的原装导热硅脂，它在导热硅脂中添 加了一定的石墨粉来增强导热效果，如果你觉得这种硅脂中石墨粉不够多，也可 以自己添加一些。

将灰色导热硅脂放到玻璃板上，然后把铅笔放在上面磨，边磨 边与硅脂搅拌。不过要注意一点，在磨制过程中不要太用力，否则铅笔芯颗粒太 大，反而影响导热效果。

偏黑色导热锺脂：这种有"色"导热硅脂并没有什么秘密，只不过在导热硅脂里 加入了少量的焊锡粉，据说它的散热效果在导热硅脂中是最好的。

7. 为什么硅的半导体性能能制成芯片和光电池

芯片就是IC，泛指所有的电子元器件，是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。由于硅的半导体可以制成由于半导体可以进行不同掺杂形成pn结，使其具有整流特性实现电路的与或非门，即逻辑表达。对于集成电路来讲，最底下的一层叫衬底（一般为P型半导体），是参与集成电路工作的。拿cmos工艺来讲，N沟道mos的p型衬底都是连在一起的，都是同一个衬底。集成电路是一些电子元器件加连线构成，它通过加反偏和其他的技术来实现隔离（如器件二极管、三极管、场效应管）。

光电池就是利用半导体的光敏特性，在光照下，价带的电子会跃迁到导带，吸收大部分的太阳光，产生非平衡载流子，在pn结内建电场的作用下，形成了由n到p的光电流（参看光生伏特效应）这样就实现了太阳能转化为电能。（目前量产的单晶硅电池转换效率在17%左右，多晶硅电池转换效率在16%左右，而薄膜电池量产的转换效率为10%左右。）

能力有限希望你能满意。