Выберите свой район: Новосибирск
Баган
Барабинск
Бердск
Болотное
Венгерово
Довольное
Здвинск
Искитим
Карасук
Черепаново
Каргат
Колывань
Кольцово
Коченево
Кочки
Краснозерское
Куйбышев
Купино
Кыштовка
Маслянино
Мошково
Новосибирск
Убинское
Обь
Ордынское
Северное
Сузун
Татарск
Тогучин
Усть-Тарка
Чаны
Чистоозерное
Чулым

Как создаются микропроцессоры Intel

15.01.2002
Изготовление микропроцессора - это сложнейший процесс, включающий более 300 этапов. Микропроцессоры формируются на поверхности тонких круговых пластин кремния - подложках, в результате определенной последовательности различных процессов обработки с использованием химических препаратов, газов и ультрафиолетового излучения.

Кремний - основа всех микропроцессоров Intel

 Микропроцессор - это интегральная схема, сформированная на маленьком кристалле кремния. Кремний применяется в микросхемах в силу того, что он обладает полупроводниковыми свойствами: его электрическая проводимость больше, чем у диэлектриков, но меньше, чем у металлов.

Кремний можно сделать как изолятором, препятствующим движению электрических зарядов, так и проводником - тогда электрические заряды будут свободно проходить через него. Проводимостью полупроводника можно управлять путем введения примесей.

Микропроцессор содержит миллионы транзисторов, соединенных между собой тончайшими проводниками из алюминия или меди и используемых для обработки данных. В результате микропроцессор выполняет множество функций.

Производство микропроцессоров:
триста операций от старта до финиша

 Изготовление микропроцессора - это сложнейший процесс, включающий более 300 этапов. Микропроцессоры формируются на поверхности тонких круговых пластин кремния - подложках, в результате определенной последовательности различных процессов обработки с использованием химических препаратов, газов и ультрафиолетового излучения.

Подложки обычно имеют диаметр 200 миллиметров, или 8 дюймов.

Однако корпорация Intel планирует переход на пластины диаметром 300 мм, или 12 дюймов. Пластины изготавливают из кремния - основного компонента, например, обычного песка на пляже, - который очищают, плавят и выращивают из него длинные цилиндрические кристаллы. Затем кристаллы разрезают на тонкие пластины и полируют их до тех пор, пока их поверхности не станут зеркально гладкими и свободными от дефектов.В процессе изготовления микросхем на пластины-заготовки наносят в виде тщательно рассчитанных рисунков тончайшие слои материалов. На одной пластине помещается до нескольких сотен микропроцессоров, для изготовления которых требуется совершить более 300 операций. Весь процесс производства процессоров можно разделить на несколько этапов: выращивание диоксида кремния и создание проводящих областей, тестирование, изготовление корпуса и доставка.

Выращивание диоксида кремния
и создание проводящих областей

 Процесс производства микропроцессора начинается с "выращивания" на поверхности отполированной пластины изоляционного слоя диоксида кремния. Осуществляется этот этап в электрической печи при очень высокой температуре. Толщина оксидного слоя зависит от температуры и времени, которое пластина проводит в печи.

Затем следует фотолитография - процесс, в ходе которого на поверхности пластины формируется рисунок-схема. Сначала на пластину наносят временный слой светочувствительного материала - фотослой, на который с помощью ультрафиолетового излучения проецируют изображение прозрачных участков шаблона, или фотомаски. Маски изготавливают при проектировании процессора и используют для формирования рисунков схем в каждом слое процессора. Под воздействием излучения засвеченные участки фотослоя становятся растворимыми, и их удаляют с помощью растворителя, открывая находящийся под ними диоксид кремния.

Открытый диоксид кремния удаляют с помощью процесса, который называется "травлением". Затем убирают оставшийся фотослой, в результате чего на полупроводниковой пластине остается рисунок из диоксида кремния. В результате ряда дополнительных операций фотолитографии и травления на пластину наносят также поликристаллический кремний, обладающий свойствами проводника. В ходе следующей операции, называемой "легированием", открытые участки кремниевой пластины бомбардируют ионами различных химических элементов, которые формируют в кремнии отрицательные и положительные заряды, изменяющие электрическую проводимость этих участков.

Наложение новых слоев с последующим травлением схемы осуществляется несколько раз, при этом для межслойных соединений в слоях оставляются "окна", которые заполняют металлом, формируя электрические соединения между слоями. В своем 0.13-микронном технологическом процессе - самом современном на сегодняшний день - корпорация Intel применила медные проводники. В 0.18-микронном производственном процессе и процессах предыдущих поколений Intel применяла алюминий. И медь, и алюминий - отличные проводники электричества.

Каждый слой процессора имеет свой собственный рисунок, в совокупности все эти слои образуют трехмерную электронную схему. Нанесение слоев повторяют 20 - 25 раз в течение нескольких недель. В результате на поверхности пластины образуются "небоскребы" из нанесенных слоев.

Тестирование

 Чтобы выдержать воздействия, которым подвергаются подложки в процессе нанесения слоев, кремниевые пластины изначально должны быть достаточно толстыми. Поэтому прежде чем разрезать пластину на отдельные микропроцессоры, ее толщину с помощью специальных процессов уменьшают на 33% и удаляют загрязнения с обратной стороны.

Затем на обратную сторону "похудевшей" пластины наносят слой специального материала, который улучшает последующее крепление кристалла к корпусу. Кроме того, этот слой обеспечивает электрический контакт между задней поверхностью интегральной схемы и корпусом после сборки.

После этого пластины тестируют, чтобы проверить качество выполнения всех операций обработки. Чтобы определить, правильно ли работают процессоры, проверяют их отдельные компоненты. Если обнаруживаются неисправности, данные о них анализируют, чтобы понять, на каком этапе обработки возник сбой.

Затем к каждому процессору подключают электрические зонды и подают питание. Процессоры тестируются компьютером, который определяет, удовлетворяют ли характеристики изготовленных процессоров заданным требованиям.

Изготовление корпуса

 После тестирования пластины отправляются в сборочное производство Intel, где их разрезают на маленькие прямоугольники, каждый из которых содержит интегральную схему. Для разделения пластины используют специальную прецизионную пилу. Неработающие кристаллы отбраковываются.

Затем каждый кристалл помещают в индивидуальный корпус. Корпус защищает кристалл от внешних воздействий и обеспечивает его электрическое соединение с платой, на которую он будет впоследствии установлен. Крошечные шарики припоя, расположенные в определенных точках кристалла, припаивают к электрическим выводам корпуса. Теперь электрические сигналы могут поступать с платы на кристалл и обратно.После установки кристалла в корпус процессор снова тестируют, чтобы определить, работоспособен ли он. Неисправные процессоры отбраковывают, а исправные подвергают нагрузочным испытаниям: воздействию различных температурных и влажностных режимов, а также электростатических разрядов. После каждого нагрузочного испытания процессор тестируют для определения его функционального состояния.

Затем процессоры сортируют в зависимости от их поведения при различных тактовых частотах и напряжениях питания.

Доставка

 Процессоры, прошедшие тестирование, поступают на выходной контроль, задача которого - подтвердить, что результаты всех предыдущих тестов были корректными, а параметры интегральной схемы соответствуют установленным стандартам или даже превосходят их. Все процессоры, прошедшие выходной контроль, маркируют и упаковывают для доставки заказчикам.

Информация для СМИ компании Intel
Вам было интересто?
Подпишитесь на наш канал в Яндекс. Дзен. Все самые интересные новости отобраны там.
Подписаться на Яндекс.Дзен
Резонанс
Новости
Задолжавших новосибирцев совместно обрабатывали коллекторы и примкнувшие к ним инвалиды. Необычный союз помогал профессиональным выбивателям долгов уклоняться от уплаты налогов, сообщает общественная организация защиты прав потребителей «Гражданский патруль».

Двукратный рекордсмен мира по запоминанию, победитель проекта центрального канала «Сверхспособности» выполнил задания, которые не укладываются в сознании «нормальных» людей. Человек, который может запомнить все, — новосибирский ведущий нового проекта «Запомнить все» на телеканале «Наука» поделился своими секретами с читателями «Советской Сибири».

Квартиру в Новосибирске и машину за два миллиона может позволить себе купить метеоролог после трех лет работы на Севере. Обучают профессии всего за десять месяцев. О романтике Севера, а также о том, почему жить в тайге лучше, чем в городе, рассказали накануне Дня метеоролога будущие наблюдатели за погодой.
Была директором клуба, руководителем ансамбля, заведующей ФАПом в деревне. После смерти мужа переехала в Новосибирск и получила категорию «нарколог-психолог», работала в наркологии. А пять лет назад сбежала от гражданского мужа и попала в комплексный центр адаптации. 48-летняя Елена Тартмина, медицинская сестра приюта православной церкви, рассказала о своей удивительной судьбе и о том, почему ей не стыдно за то, что она жила вместе с бомжами.

Паводок начнется после 25 марта, когда ночные температуры перейдут в плюсовые и снег будет таять особенно интенсивно. По мнению начальника департамента по чрезвычайным ситуациям и мобилизационной работе мэрии Новосибирска Александра Ерохина, город готов к пропуску талых вод. Точный прогноз по паводку на реке Обь будет известен 29-30 марта.

Необычный модный показ устроила пенсионерка из Куйбышевского района Новосибирской области. Женщина представила более семидесяти предметов одежды и аксессуаров, связанных крючком.