沙子做的CPU憑什么賣那么貴？

　　一般來說，我們對IC芯片的了解僅限于它概念，但是對于已經應用到各式各樣的數碼產品中IC芯片是怎么來的？大家可能只知道制作IC芯片的硅來源于沙子，但是為什么沙子做的CPU卻賣那么貴？下面將會以常見的Intel、AMD CPU作為例子，講述沙子到CPU簡要的生產工序流程，希望大家對CPU制作的過程有一個大體認識，解開CPU憑什么賣那么貴之謎！

　　硅圓片的制作

　　1.硅的重要來源：沙子

　　作為半導體材料，使用得最多的就是硅元素，其在地球表面的元素中儲量僅次于氧，含硅量在27.72%，其主要表現形式就是沙子（主要成分為二氧化硅），沙子里面就含有相當量的硅。因此硅作為IC制作的原材料最合適不過，想想看地球上有幾個浩瀚無垠的沙漠，來源既便宜又方便。

　　2.硅熔煉、提純

　　不過實際在IC產業中使用的硅純度要求必須高達99.999999999%。目前主要通過將二氧化硅與焦煤在1600-1800℃中，將二氧化硅還原成純度為98%的冶金級單質硅，緊接著使用氯化氫提純出99.99%的多晶硅。雖然此時的硅純度已經很高，但是其內部混亂的晶體結構并不適合半導體的制作，還需要經過進一步提純、形成固定一致形態的單晶硅。

　　3.制備單晶硅錠

　　單晶的意思是指原子在三維空間中呈現規則有序的排列結構，而單晶硅擁有“金剛石結構”，每個晶胞含有8個原子，其晶體結構十分穩定。

　　單晶硅的“金剛石”結構

　　通常單晶硅錠都是采用直拉法制備，在仍是液體狀態的硅中加入一個籽晶，提供晶體生長的中心，通過適當的溫度控制，就開始慢慢將晶體向上提升并且逐漸增大拉速，上升同時以一定速度繞提升軸旋轉，以便將硅錠控制在所需直徑內。結束時，只要提升單晶硅爐溫度，硅錠就會自動形成一個錐形尾部，制備就完成了，一次性產出的IC芯片更多。

　　制備好的單晶硅錠直徑約在300mm左右，重約100kg。而目前全球范圍內都在生產直徑12寸的硅圓片，硅圓片尺寸越大，效益越高。