допомогою процесу, який називається травленням raquo ;. Потім прибирають залишився фотослой, в результаті чого на напівпровідниковій пластині залишається малюнок з діоксиду кремнію. В результаті ряду додаткових операцій фотолітографії і травлення на пластину наносять також полікристалічний кремній, що володіє властивостями провідника.
У ході наступної операції, званої легуванням raquo ;, відкриті ділянки кремнієвої пластини бомбардують іонами різних хімічних елементів, які формують в кремнії негативні і позитивні заряди, що змінюють електричну провідність цих ділянок.
Накладення нових шарів з наступним травленням схеми здійснюється кілька разів, при цьому для міжшарових з'єднань в шарах оставляются вікна raquo ;, які заповнюють металом, формуючи електричні з'єднання між шарами. У своєму 0.13-микронном технологічному процесі корпорація Intel застосувала мідні провідники. У 0.18-микронном виробничому процесі і процесах попередніх поколінь Intel застосовувала алюміній. І мідь, і алюміній - відмінні провідники електрики. При використанні 0,18-мкм техпроцесу використовувалося 6 шарів, при впровадженні 90 нм техпроцесу в 2004 році застосували 7 шарів кремнію.
Кожен шар процесора має свій власний малюнок, у сукупності всі ці шари утворюють тривимірну електронну схему. Нанесення шарів повторюють 20-25 разів протягом декількох тижнів.
Тестування.
Щоб витримати впливу, яким піддаються підкладки в процесі нанесення шарів, кремнієві пластини спочатку повинні бути досить товстими. Тому перш ніж розрізати пластину на окремі мікропроцесори, її товщину за допомогою спеціальних процесів зменшують на 33% і видаляють забруднення із зворотного боку. Потім на зворотну сторону похудевшей пластини наносять шар спеціального матеріалу, який покращує подальше кріплення кристала до корпусу. Крім того, цей шар забезпечує електричний контакт між задньою поверхнею інтегральної схеми і корпусом після складання. Після цього пластини тестують, щоб перевірити якість виконання всіх операцій обробки. Щоб визначити, чи правильно працюють процесори, перевіряють їх окремі компоненти. Якщо виявляються несправності, дані про них аналізують, щоб зрозуміти, на якому етапі обробки виник збій.
Потім до кожного процесору підключають електричні зонди і подають харчування. Процесори тестуються комп'ютером, який визначає, чи задовольняють характеристики виготовлених процесорів заданим вимогам.
Виготовлення корпусу.
Після тестування пластини відправляються в складальне виробництво, де їх розрізають на маленькі прямокутники, кожен з яких містить інтегральну схему. Для поділу пластини використовують спеціальну прецизійну пилку. Непрацюючі кристали відбраковуються. Потім кожен кристал поміщають в індивідуальний корпус. Корпус захищає кристал від зовнішніх впливів і забезпечує його електричне з'єднання з платою, на яку він буде згодом встановлений. Крихітні кульки припою, розташовані в певних точках кристала, припаюють до електричних виводів корпусу. Тепер електричні сигнали можуть надходити з плати на кристал і назад. Після установки кристала в корпус процесор знову тестують, щоб визначити, чи працездатний він. Несправні процесори відбраковують, а справні піддають навантажувальним випробуванням: впливу різних температурних і вологісних режимів, а також електростатичних розрядів. Після кожного навантажувального випробування процесор тестують для визначення його функціонального стану. Потім процесори сортують залежно від їх поведінки при різних тактових частотах і напругах живлення.
. 6 Технологічні етапи виробництва мікропроцесорів
Як створюються чіпи.
Виробництво чіпів полягає в накладенні тонких шарів зі складним візерунком на кремнієві підкладки. Спочатку створюється ізолюючий шар, який працює як електричний затвор. Що стосується виробництва підкладок, то з цільного монокристала-циліндра їх необхідно нарізати тонкими млинцями raquo ;, щоб потім легко розрізати на окремі кристали процесорів. Для тестів кожного кристала на підкладці використовуються електричні зонди. Нарешті, підкладка розрізається на окремі ядра, неробочі ядра відразу ж відсіваються. Залежно від характеристик, ядро ??стає тим чи іншим процесором і полягає в упаковку, яка полегшує установку процесора на материнську плату. Усі функціональні блоки проходять через інтенсивні стрес-тести.
Все починається з підкладок.
Перший крок у виробництві процесорів виконується в чистій кімнаті.
До речі, важливо відзначити, що подібне технологічне виробництво являє собою скупчення величезної капіталу на квадратний метр. На спорудження сучасного заводу з усім обладнанням легко відлітають 2-...
