Виробництво процесорів
Виробництво процесорів - дуже складна технологічна задача, рішення якої відбувається у безлічетапів.
Кремній, що отримується із звичайного кварцового піску, є основним хімічним елементом, необхідним для створення сучасних процесорів.
На початковій стадії виробництва необпалений полікристалічний кремній валиться нагрівання до 1420 ° C. Цей процес відбувається в закритому печі наповненою інертним газом аргоном. У тигель з розплавленим кремнієм опускається затравочний стрижень монокристалічного кремнію. Тигель і стрижень розкручуються в різних напрямках. Поки розплавлений полікристалічний кремній остигає, стрижень поступово витягується зі швидкістю 1,5 міліметра в хвилину. В кінці цього процесу виходить цілісний кремнієвий кристал діаметром близько 200 мм. і вагою близько 200 кг.
Після калібрування монокристалла і його дослідження рентгеноскопічними і хімічними методами, він поміщається в спеціальний апарат для різання кремнію на пластини (підкладки). Через підвищену крихкість кремнію, його різка не може проводитися звичайними стругальними, фрезерними або свердлильними верстатами. Тому в даному процесі використовуються або алмазні диски, або вольфрамові нитки, змочується при різанні абразивними суспензиями і алмазними пастами.
В кінці цього процесу з монокристала виходить безліч пластин однакового діаметра і товщини.
Отримані пластини ще не володіють необхідними властивостями, через шорсткостей поверхні. Для вирівнювання пластин застосовуються шліфувальні та полірувальні машини.
Відполіровані пластини очищаються від механічних і хімічних домішок, при цьому у всіх технічних приміщеннях дотримується ідеальна чистота.
Для створення ділянок інтегральної мікросхеми застосовується метод фотолітографії. На поверхню дисків (підкладок) наноситься світлочутливий хімічний реактив. При впливі ультрафіолетового випромінювання він застигає. Ультрафіолет потрапляє на реактив через заздалегідь підготовлені маски. Вони схожі знайомому всім негативу. На масках нанесено зображення майбутнього шару інтегральної мікросхеми. І так відбувається шар за шаром, кожен з яких проходить до 40 циклів обробки. Десь на поверхню шару наноситься метал, а десь поверхня обробляється іонізованої плазмою.
В кінці цього складного процесу на кремнієвій підкладці розташовується до 1000 мікрочіпів (ядер) і близько 4 мільярдів компонентів мікросхем. Елементи підкладки проходять тестування і нарізаються з неї на окремі ядра.
На кінцевому етапі виробництва готові ядра з`єднують з процесорної установкою.
Мільярд транзисторів укладених в частинку «піску» тепер можуть розрахувати число (Пі) з точністю до одного знака, а вартість 1 грама такого «піску» близько 17000 доларів.
