Your CPU Came From Sand
Piasek. Złożony w 25 procentach z krzemu, jest po tlenie drugim najobficiej występującym pierwiastkiem chemicznym, który znajduje się w skorupie ziemskiej. Piasek, zwłaszcza kwarcowy, ma wysoki procent krzemu w postaci dwutlenku krzemu (SiO2) i jest podstawowym składnikiem do produkcji półprzewodników.
Purification and Growing
Po pozyskaniu surowego piasku i oddzieleniu krzemu, nadmiar materiału jest usuwany, a krzem jest oczyszczany w wielu etapach, aby ostatecznie osiągnąć jakość produkcji półprzewodników, która jest nazywana krzemem klasy elektronicznej. Wynikająca z tego czystość jest tak wielka, że krzem klasy elektronicznej może mieć tylko jeden obcy atom na każdy miliard atomów krzemu. Po procesie oczyszczania, krzem wchodzi w fazę topnienia. Na tym zdjęciu widać, jak z oczyszczonego stopu krzemu wyrasta jeden duży kryształ. Powstały monokryształ nazywany jest wlewką.
Wielka wlewka
Wlewka monokryształu jest produkowana z krzemu klasy elektronicznej. Jeden wlewek waży około 100 kilogramów (lub 220 funtów), a czystość krzemu wynosi 99,9999 procent.
Pokrojenie wlewka
Wlewek jest następnie przenoszony do fazy krojenia, gdzie poszczególne krążki krzemu, zwane waflami, są cienko krojone. Niektóre wlewki mogą być wyższe niż pięć stóp. Istnieje kilka różnych średnic wlewków, w zależności od wymaganego rozmiaru wafla. Obecnie procesory są powszechnie produkowane na waflach o średnicy 300 mm.
Polerowanie wafli
Po wycięciu wafle są polerowane, aż do uzyskania nieskazitelnie gładkich jak lustro powierzchni. Intel nie produkuje własnych wlewków i płytek, a zamiast tego kupuje gotowe do produkcji płytki od firm zewnętrznych. Zaawansowany proces 45 nm High-K/Metal Gate firmy Intel wykorzystuje wafle o średnicy 300 mm (lub 12 cali). Kiedy Intel po raz pierwszy zaczął produkować układy scalone, drukował obwody na waflach o średnicy 50 mm (2 cale). Obecnie firma Intel używa wafli o średnicy 300 mm, co powoduje zmniejszenie kosztów w przeliczeniu na jeden układ scalony.
Zastosowanie fotorezystora
Niebieska ciecz, przedstawiona powyżej, jest wykończeniem fotorezystora podobnym do tych stosowanych w filmach fotograficznych. Wafel obraca się podczas tego etapu, aby umożliwić równomierne rozprowadzenie powłoki, która jest gładka, a także bardzo cienka.
Naświetlanie światłem UV
Na tym etapie wykończenie fotoodporne jest wystawiane na działanie promieniowania ultrafioletowego (UV). Reakcja chemiczna wywołana przez światło UV jest podobna do tego, co dzieje się z materiałem filmowym w aparacie w momencie naciśnięcia spustu migawki.
Obszary oporu na płytce, które zostały wystawione na działanie promieni UV staną się rozpuszczalne. Ekspozycja jest wykonywana przy użyciu masek, które działają jak szablony. Kiedy używa się światła UV, maski tworzą różne wzory obwodów. Budowa procesora zasadniczo powtarza ten proces w kółko, aż wiele warstw zostanie ułożonych jedna na drugiej.
Obiektyw (pośrodku) redukuje obraz maski do małego punktu ogniskowego. Wynikowy „nadruk” na płytce jest zazwyczaj czterokrotnie mniejszy, liniowo, niż wzór maski.
Więcej ekspozycji
Na zdjęciu mamy reprezentację tego, jak wyglądałby pojedynczy tranzystor, gdybyśmy mogli go zobaczyć gołym okiem. Tranzystor działa jak przełącznik, sterując przepływem prądu elektrycznego w układzie scalonym komputera. Naukowcy Intela opracowali tranzystory tak małe, że twierdzą, iż około 30 milionów z nich zmieściłoby się na główce szpilki.
Pranie fotorezystorów
Po naświetleniu światłem ultrafioletowym, naświetlone niebieskie obszary fotorezystorów zostają całkowicie rozpuszczone przez rozpuszczalnik. W ten sposób ujawnia się wzór fotorezystu utworzony przez maskę. Początki tranzystorów, połączeń i innych kontaktów elektrycznych zaczynają rosnąć od tego miejsca.
Wytrawianie
Warstwa fotorezystywna chroni materiał płytki, który nie powinien być wytrawiony. Obszary, które zostały odsłonięte, zostaną wytrawione za pomocą środków chemicznych.
Usuwanie fotorezystu
Po wytrawieniu fotorezystor jest usuwany, a pożądany kształt staje się widoczny.
Ostatnie wiadomości
.