Predmetno delo: Faze proizvodnje mikroprocesorjev. Proizvodnja procesorjev - od peska do računalniških sodobnih procesorskih tehnologij

NAČRT PREDAVANJA

1. Sedem generacij procesorjev

2. Tehnologija proizvodnje

3. Tehnološke stopnje proizvodnje mikroprocesorjev

1. Sedem generacij procesorjev

Prva generacija (procesorji 8086 in 8088 ter soprocesor za matematiko 8087) je postavila arhitekturne temelje - niz "neenakih" 16 -bitnih registrov, sistem za naslavljanje segmentov v 1 MB s široko paleto načinov, učni sistem, sistem prekinitev , in številne druge lastnosti. Procesorji so uporabljali "majhne" pipelining: medtem ko so nekatera vozlišča izvajala trenutni ukaz, je blok prednabiranja naslednjega dobil iz pomnilnika.

Tretja generacija (soprocesor 80286 in 80287) je družini dodala tako imenovani "zaščiteni način", ki omogoča uporabo navideznega pomnilnika velikosti do 1 GB za vsako opravilo z uporabo naslovljivega fizičnega pomnilnika znotraj 16 MB. Zaščiteni način je postal osnova za izgradnjo večopravilnih operacijskih sistemov, v katerih sistem privilegijev strogo ureja odnos nalog s pomnilnikom, operacijskim sistemom in med seboj. Treba je opozoriti, da se je zmogljivost procesorjev 80286 povečala ne le zaradi povečanja taktne frekvence, temveč tudi zaradi pomembnih izboljšav v načrtovanju.

Tretja generacija (80386/80387 s "končnicama" DX in SX, ki določata širino zunanjega vodila) je bila zaznamovana s prehodom na 32-bitno arhitekturo. Poleg razširitve območja predstavljenih vrednosti (16 bitov predstavljajo cela števila v razponu od 0 do 65535 ali od –32768 do +32767, 32 bitov pa več kot štiri milijarde) se je zmogljivost naslovljivega pomnilnika povečala. Operacijski sistem Microsoft Windows se je začel široko uporabljati s temi procesorji.

Četrta generacija (80486 tudi DX in SX) ni dodala večjih sprememb v arhitekturo, vendar so bili sprejeti številni ukrepi za izboljšanje zmogljivosti. V teh procesorjih je bil izvedbeni tok bistveno zapleten. Proizvajalci so opustili zunanji soprocesor - začeli so ga postavljati na isti kristal s centralnim.

Peta generacija (procesor Pentium iz Intela in K5 iz AMD) je dala nadskalarno arhitekturo. Za hitro dobavo cevovodov z navodili in podatki iz pomnilnika je podatkovno vodilo teh procesorjev 64-bitno. Pozneje je imela ta generacija razširitev ММХ (Matrix Math Extensions nabor navodil) - niz ukazov za razširitev matričnih matematičnih operacij (prvotno nabor navodil Multimedia Extension)). Tradicionalni 32-bitni procesorji lahko dodajo dve 8-bitni številki, tako da vsako število postavijo v manjše bite 32-bitnih registrov. V tem primeru se ne uporabi 24 najpomembnejših bitov registrov, zato se izkaže, da se z eno operacijo seštevanja ADD preprosto izvede seštevanje dveh 8-bitnih števil. Ukazi MMX delujejo s 64 bitovi hkrati, kjer je mogoče shraniti osem 8-bitnih številk in jih je mogoče dodati z drugimi 8-bitnimi številkami v eni operaciji dodajanja. Registre MMX lahko uporabite tudi za hkratno dodajanje štirih 16-bitnih besed ali dveh 32-bitnih dolgih besed. To načelo se imenuje SIMD (Single Instruction / Multiple Data). Novi ukazi so bili namenjeni predvsem pospešitvi izvajanja večpredstavnostnih programov, vendar jih uporabljajo z večpredstavnostno tehnologijo. V MMX -u se je pojavila nova vrsta aritmetike - z nasičenostjo: če rezultat operacije ne ustreza bitni mreži, potem do prelivanja (ali "proti prelivu") ne pride, ampak največja (ali najmanjša) možna vrednost števila je nastavljeno.

Šesta generacija procesorjev izvira iz Pentiuma Pro in se nadaljuje v procesorjih Pentium III, Celeron in Xeon (za AMD so lahko primeri procesorji K6, K6-2, K6-2 +, K6-III). Osnova tukaj je dinamična izvedba, izvajanje ukazov ni v predpisanem vrstnem redu programsko kodo, ampak v tem, kako bo procesorju bolj priročno. Tu je treba opozoriti, da obstajajo podobnosti med procesorji pete in šeste generacije, in sicer je bila razširitev pete generacije dopolnjena z razširitvijo MMX, šesta generacija je prejela razširitve, ki povečujejo zmogljivosti MMX. AMD ima to razširitev 3dNnoy!, Intel pa SSE (Streaming SIMD Extensions).

Sedma generacija se je začela s procesorjem AMD Athlon. Procesor je imel lastnosti, ki pogojujejo razvoj nadskalarnost in super cevovodi... Kasneje je Intel izdal tudi svoj procesor sedme generacije Pentium 4.

2. Tehnologija proizvodnje

Trenutno lahko na trgu opazimo zanimiv trend: po eni strani se proizvajalna podjetja trudijo hitro uvajati nove tehnične procese in tehnologije v svoje izdelke, po drugi strani pa je umetno omejevanje rasti frekvenc procesorjev. To je posledica dejstva, da vpliva na občutek nepopolne pripravljenosti trga za naslednjo menjavo družin procesorjev, proizvajalci pa še niso prejeli dovolj dobička od prodaje CPU -jev, ki se zdaj proizvajajo. Pri tem je treba opozoriti, da je za podjetja cena končnega izdelka bistvena v primerjavi z drugimi interesi. ampak velik pomen zmanjšanje stopnje razvoja mikroprocesorjev je povezano z razumevanjem potrebe po uvajanju novih tehnologij, ki bodo povečale produktivnost z minimalnimi zneski tehnoloških stroškov

Proizvajalci so morali ob prehodu na nove tehnične procese rešiti številne težave. Tehnologija 90 nm se je izkazala kot pomembna tehnološka ovira za mnoge proizvajalce čipov. To potrjuje TSMC, to podjetje se ukvarja s proizvodnjo čipov za številne velike proizvajalce na trgu, in sicer AMD, nVidia, ATI, VIA. Dolgo časa ni mogla odpraviti napak pri proizvodnji čipov s tehnologijo 0,09 mikrona, kar je privedlo do nizkega izkoristka uporabnih kristalov. To je privedlo do tega, da je AMD za dolgo časa odložil izdajo svojih procesorjev SOI (Silicon-on-Insulator). To je posledica dejstva, da so se ravno na tej dimenziji elementov pojavile pomanjkljivosti, ki prej niso bile zaznane, kot so uhajalni tokovi, velik razpršenost parametrov in eksponentno povečanje sproščanja toplote. Ena od alternativnih rešitev je uporaba tehnologije SOI silicij na izolatorju, ki jo je AMD nedavno predstavil v svojih 64-bitnih procesorjih. Stalo pa jo je veliko truda in premagovanja precejšnjega števila tehnoloških ovir. Vendar je treba opozoriti, da to tehnologijo ima številne prednosti, ki lahko nadomestijo njegove pomanjkljivosti. Bistvo te tehnologije je povsem logično - tranzistor je ločen od silicijeve podlage z drugo tanko izolacijsko plastjo. Pozitivne lastnosti vključujejo. Odsotnost nenadzorovanega gibanja elektronov pod kanalom tranzistorja, ki vpliva na njegove električne lastnosti - čas. Potem ko se dovod odklepnega toka v vrata zmanjša, čas ionizacije kanala v obratovalno stanje, do trenutka, ko delovni tok teče skozi njega, se zmanjša, kar pomeni izboljšanje drugega ključnega parametra delovanja tranzistorja, časa vklopa / izklopa. Z isto hitrostjo je mogoče preprosto znižati tok odklepanja - tri. Ali pa najti nekakšno rešitev med možnostjo povečanja hitrosti dela in možnostjo zmanjšanja napetosti. Ob ohranjanju enakega odklepnega toka je lahko povečanje zmogljivosti tranzistorja do 30%, če pustite frekvenco enako, pri čemer je poudarek na varčevanju z energijo, v tem primeru je lahko zmogljivost do 50%. Posledično postanejo značilnosti kanala bolj predvidljive, sam tranzistor pa bolj odporen na občasne napake, na primer kozmični delci, ki vstopajo v substrat kanala in ga nepričakovano ionizirajo. Vstop v podlago, ki se nahaja pod izolacijsko plastjo, na noben način ne vpliva na delovanje tranzistorja. Edina pomanjkljivost SOI je, da je treba zmanjšati globino območja oddajnik / zbiralnik, kar posledično povzroči povečanje njegove odpornosti z zmanjšanjem debeline.

Drug razlog, ki je prispeval k upočasnitvi rasti frekvenc, je nizka aktivnost proizvajalcev na trgu. Na primer, vsako podjetje AMD je delalo na široki uvedbi 64-bitnih procesorjev, Intel je v tem obdobju izboljšal nov tehnični proces in odpravil napake za večji izkoristek uporabnih kristalov.

Uvajanje novih tehnologij v tehnične procese je očitno, tehnologom pa je vsakič težje. Prvi procesorji Pentium (1993) so bili izdelani po procesni tehnologiji 0,8 µm, nato po 0,6 µm. Leta 1995 je bila prvič za procesorje 6. generacije uporabljena procesna tehnologija 0,35 mikrona. Leta 1997 se je spremenil na 0,25 mikrona, leta 1999 pa na 0,18 mikrona. Sodobni procesorji so izdelani po tehnologijah 0,13 in 0,09 mikronov, uvedenih leta 2004.

Treba je opisati zgradbo samega tranzistorja, in sicer tanko plast silicijevega dioksida, izolator, ki se nahaja med vrati in kanalom in služi kot ovira za elektrone, ki preprečuje uhajanje toka vrat. V skladu s tem, debelejša je ta plast, bolje opravlja svoje izolacijske funkcije, vendar je sestavni del kanala in nič manj očitno ni, da če bodo proizvajalci zmanjšali dolžino kanala (velikost tranzistorja), mora njegova debelina zelo hitro zmanjšati. V zadnjih nekaj desetletjih je debelina te plasti v povprečju znašala približno 1/45 celotne dolžine kanala. Toda ta proces ima svoj konec - kot je trdil isti Intel, če boste še naprej uporabljali SiO2, kot je bilo v zadnjih 30 letih, bo najmanjša debelina sloja 2,3. nm, sicer bo uhajanje postalo preprosto nerealno. Do nedavnega ni bilo storjeno nič za zmanjšanje puščanja podkanala, trenutno se stanje začenja spreminjati, saj je obratovalni tok skupaj z odzivnim časom vrat eden od dveh glavnih parametrov, ki označujeta hitrost tranzistorja, in puščanje v izklopljenem stanju se neposredno odraža na njem (na ohranjanju zahtevane učinkovitosti tranzistorja). Zato je treba povečati obratovalni tok z vsemi posledičnimi posledicami.

Glavne faze proizvodnje

Izdelava mikroprocesorja je kompleksen proces, ki vključuje več kot 300 stopenj. Mikroprocesorji nastanejo na površini tankih krožnih silicijevih plošč - substratov, ki so posledica določenega zaporedja različnih procesov obdelave z uporabo kemikalij, plinov in ultravijoličnega sevanja.

Površine so običajno 200 milimetrov v premeru. Vendar je Intel že prešel na 450 mm rezine. Prehod na plošče večjega premera bo znižal stroške izdelave mikrovezja, povečal energetsko učinkovitost in zmanjšal emisije škodljivih plinov v ozračje. Površina 450 mm rezin je več kot dvakrat večja od plošč 300 mm. Posledično je mogoče iz ene 450 mm podlage izdelati dvakrat več končnih izdelkov.

Oblatke so narejene iz silicija, ki se rafinira, stali in preraste v dolge valjaste kristale. Kristale nato razrežemo na tanke rezine in poliramo, dokler njihove površine niso zrcalno gladke in brez napak. Nadalje se zaporedno izvajajo ciklično ponavljajoča se toplotna oksidacija, fotolitografija, difuzija nečistoč, epitaksija.

V procesu izdelave mikrovezja se na prazne plošče nanesejo najtanjše plasti materialov v obliki skrbno izračunanih vzorcev. Ena plošča je primerna za več sto mikroprocesorjev. Celoten proces izdelave procesorjev lahko razdelimo na več stopenj: gojenje silicijevega dioksida in ustvarjanje prevodnih regij, testiranje in izdelava.

Gojenje silicijevega dioksida in ustvarjanje prevodnih področij

Proizvodni proces mikroprocesorja se začne z "gojenjem" izolacijske plasti silicijevega dioksida na površini polirane plošče. Ta faza se izvaja v električni pečici pri zelo visoki temperaturi. Debelina oksidne plasti je odvisna od temperature in časa, ki ga plošča preživi v pečici.

Sledi fotolitografija - postopek, pri katerem se na površini plošče oblikuje shematična risba. Najprej se na ploščo nanese začasna plast fotoobčutljivega materiala - fotorezist, na katerega se z ultravijoličnim sevanjem projicira podoba prozornih področij šablone ali fotomaske. Maske nastanejo med načrtovanjem procesorja in se uporabljajo za ustvarjanje vzorcev vezij v vsaki plasti procesorja. Pod vplivom sevanja postanejo osvetljena območja fotosloja topna in jih odstranimo s pomočjo topila (fluorovodikova kislina), ki pod njim razkrije silicijev dioksid.

Odkriti silicijev dioksid odstranimo s postopkom, imenovanim jedkanje. Nato se odstrani preostali fotosloj, zato na polprevodniški plošči ostane vzorec silicijevega dioksida. Zaradi številnih dodatnih operacij fotolitografije in jedkanja se na ploščo nanese tudi polikristalni silicij z lastnostmi prevodnika. Med naslednjo operacijo, imenovano "doping", so izpostavljena območja silicijeve plošče bombardirana z ioni različnih kemičnih elementov, ki tvorijo negativne in pozitivne naboje v siliciju, ki spreminjajo električno prevodnost teh območij.

Nalaganje novih plasti z naknadnim jedkanjem vezja se izvede večkrat, za vmesne povezave v plasteh pa ostanejo "okna", ki so napolnjena s kovino in tvorijo električne povezave med plastmi. Intel je v svojem proizvodnem procesu 0,13 mikrona uporabil bakrene vodnike. Intel je uporabljal aluminij v svojem 0,18 -mikronskem proizvodnem procesu in v procesih prejšnje generacije. Tako baker kot aluminij sta dobra prevodnika električne energije. Pri uporabi 0,18-mikronskega tehničnega postopka je bilo uporabljenih 6 plasti, pri uvajanju 90 nm tehničnega postopka leta 2004 pa je bilo uporabljenih 7 plasti silicija.

Vsaka plast procesorja ima svoj vzorec, skupaj vse te plasti tvorijo tridimenzionalno elektronsko vezje. Nanos plasti se ponovi 20 - 25 -krat več tednov.

Testiranje

Da bi vzdržale obremenitve, na katere so podlage izpostavljene med nanašanjem plasti, morajo biti silicijeve ploščice na začetku dovolj debele. Zato se pred rezanjem plošče na ločene mikroprocesorje njena debelina s posebnimi postopki zmanjša za 33%, onesnaževalci pa se odstranijo s hrbtne strani. Po tem se na hrbtno stran "obdelane" plošče nanese plast posebnega materiala, kar izboljša naknadno pritrditev kristala na ohišje. Ta plast zagotavlja električni stik med zadnjo površino integriranega vezja in paketom po montaži.

Po tem se plošča preskusi, da se preveri kakovost vseh postopkov obdelave. Za določitev pravilnosti procesorja se preverijo njihove posamezne komponente. Če se odkrije napaka, se pridobljeni podatki analizirajo, da se ugotovi stopnja, v kateri je prišlo do napake.

Električne sonde se nato priključijo na vsak procesor in se napajajo. Računalnik preizkuša procesorje in ugotavlja, ali lastnosti izdelanih procesorjev ustrezajo določenim parametrom.

Izdelava ohišja

Po preskusu se plošče s posebno natančno žago pošljejo v montažni obrat, kjer se razrežejo na majhne pravokotnike, od katerih vsak vsebuje integrirano vezje. Zlomljeni kristali se zavržejo.

Nato se vsak kristal postavi v posamezen kovček. Ohišje ščiti kristal pred zunanjimi vplivi in zagotavlja njegovo električno povezavo s ploščo, na katero bo nameščen. Drobne kroglice spajkanja, ki se nahajajo na določenih točkah kristala, so spajkane na električne kable embalaže. Na tej stopnji lahko električni signali tečejo od plošče do čipa in obratno.

Po namestitvi kristala v ohišje se procesor ponovno preskusi, da se ugotovi njegova zmogljivost. Pomanjkljivi procesorji se zavržejo, uporabni procesorji pa so podvrženi stresnim preskusom: izpostavljenosti različnim temperaturnim in vlažnim pogojem ter elektrostatičnim razelektritvam. Po vsakem stresnem testu se procesor preskusi, da se ugotovi njegovo funkcionalno stanje. Nato se procesorji razvrstijo glede na njihovo obnašanje pri različnih frekvencah ure in napajalnih napetostih.

3. Tehnološke stopnje proizvodnje mikroprocesorjev

Kako nastanejo čipi

Proizvodnja čipov vključuje nanašanje tankih plasti s kompleksnim "vzorcem" na silicijeve podlage. Najprej se ustvari izolacijski sloj, ki deluje kot električna zaklopka. Substrate razrežemo v en sam kristalni valj s tankimi "palačinkami", tako da jih kasneje lahko enostavno razrežemo na ločene procesorske kristale. Za preskus vsakega kristala na podlagi se uporabljajo električne sonde. Končno substrat razrežemo na posamezna jedra, nedelujoča se jedra takoj zavržemo. Glede na lastnosti jedro postane tak ali drugačen procesor in je zavito v paket, ki olajša namestitev procesorja matična plošča... Vsi funkcionalni bloki so podvrženi intenzivnim stresnim testom.

Vse se začne s podlagami

Prvi korak pri izdelavi procesorjev je v čisti sobi. Treba je omeniti, da je to zelo kapitalsko intenzivna proizvodnja. Za gradnjo sodobne tovarne z vso opremo je mogoče porabiti več kot 2-3 milijarde dolarjev. Šele po popolni prilagoditvi in preizkusu opreme lahko obrat proizvaja serijsko procesorje.

Na splošno je postopek izdelave čipov sestavljen iz vrste korakov obdelave podlage. To vključuje ustvarjanje samih substratov, ki se bodo nato razrezali na posamezne kristale.

Proizvodnja substrata

Prva faza je gojenje monokristala. Za to je semenski kristal vgrajen v kopel staljenega silicija, ki se nahaja tik nad tališčem polikristalnega silicija. Pomembno je, da kristali počasi rastejo približno en dan, da se zagotovi pravilna razporeditev atomov. Polikristalni ali amorfni silicij je sestavljen iz številnih različnih kristalov, ki vodijo do neželenih površinskih struktur s slabimi električnimi lastnostmi.

Ko se silicij stopi, ga lahko dopiramo z drugimi snovmi, ki spremenijo njegove električne lastnosti. Celoten postopek poteka v zaprti sobi s posebno sestavo zraka, da silicij ne oksidira.

Enokristal je razrezan na "palačinke" z uporabo krožne visoko natančne diamantne žage, ki ne ustvarja velikih nepravilnosti na površini podlag. V tem primeru površina podlag še vedno ni popolnoma ravna, zato so potrebne dodatne operacije. Videz monokristalov je viden na sliki 1.

Riž. 1. Videz monokristala

Najprej se z vrtljivimi jeklenimi ploščami in abrazivom iz aluminijevega oksida odstrani debela plast s podlag (postopek, imenovan lapping). Posledično se odpravijo nepravilnosti v velikosti od 0,05 mm do približno 0,002 mm (2000 nm). Nato zaokrožite robove vsake podlage, saj lahko ostri robovi odlepijo plasti. Nadalje se uporablja postopek jedkanja, ko se pri uporabi različnih kemikalij (fluorovodikova kislina, ocetna kislina, dušikova kislina) površina gladi za približno 50 mikronov več. Fizikalno se površina ne pokvari, saj je celoten proces popolnoma kemičen. Omogoča odstranjevanje preostalih napak v kristalni strukturi, zaradi česar bo površina skoraj idealna.

Zadnji korak je poliranje, ki zgladi površino do hrapavosti, največ 3 nm. Poliranje se izvaja z mešanico natrijevega hidroksida in zrnatega kremena.

Trenutno imajo mikroprocesorske podlage premer 300 mm ali 450 mm, kar proizvajalcem čipov omogoča, da od vsakega od njih pridobijo več procesorjev. Na splošno je večji premer podlage, več sekancev enake velikosti je mogoče proizvesti. 300 -milimetrski substrat na primer zagotavlja več kot dvakrat večje število procesorjev kot 200 -milimetrski.

Doping in difuzija

Dopiranje se izvaja tako s končano podlago kot med postopki fotolitografije. To omogoča spreminjanje električnih lastnosti določenih regij in plasti, ne pa celotne strukture kristala.

Dopant lahko dodamo z difuzijo. Atomi lepila zapolnijo prosti prostor znotraj kristalne rešetke med silicijevimi strukturami. V nekaterih primerih je mogoče zlititi tudi obstoječo strukturo. Difuzijo izvajamo s plini (dušik in argon) ali s trdnimi snovmi ali drugimi viri dopantov.

Ustvarite masko

Za ustvarjanje odsekov integriranega vezja se uporablja postopek fotolitografije. V tem primeru ni treba obsevati celotne površine podlage; v takih primerih je pomembno uporabiti tako imenovane maske, ki prepuščajo visoko intenzivno sevanje le na določena področja. Maske lahko primerjamo s črno -belimi negativi. Integrirana vezja imajo veliko plasti (20 ali več) in vsaka plast zahteva svojo masko.

Na površino kremenove steklene plošče se nanese tanka struktura kromiranega filma, da se ustvari vzorec. Hkrati dragi instrumenti, ki uporabljajo elektronski tok ali laser, predpisujejo potrebne podatke o IC, zaradi česar na površini kremenove podlage dobimo kromirano šablono. Treba je opozoriti, da vsaka sprememba integriranega vezja vodi v potrebo po izdelavi novih mask, zato je celoten postopek urejanja zelo drag.

Fotoligrafija omogoča oblikovanje strukture na silikonski podlagi. Postopek se večkrat ponovi, dokler ne nastane več plasti. Plasti lahko vsebujejo različne materiale, tukaj je zagotovljena tudi povezava z mikroskopskimi žicami. Preden se začne postopek fotolitografije, podlago očistimo in segrejemo, da odstranimo lepljive delce in vodo. Na naslednji stopnji substrat s posebno napravo premažemo s silicijevim dioksidom. Nato na podlago nanesemo vezivno sredstvo, ki zagotavlja, da fotorezistentni material, ki ga bomo uporabili v naslednjem koraku, ostane na podlagi. Material za fotorezist se nanese na sredino podlage, ki se nato začne vrteti z veliko hitrostjo, tako da je plast enakomerno porazdeljena po celotni površini podlage. Nato se substrat ponovno segreje. Postopek fotolitografije je prikazan na sliki 2.

Riž. 2. Postopek fotolitografije

Nato skozi masko pokrov obsevamo s kvantnim laserjem, trdim ultravijoličnim sevanjem, rentgenskimi žarki, žarki elektronov ali ionov - vse te vire svetlobe ali energije je mogoče uporabiti. Elektronski žarki se večinoma uporabljajo za ustvarjanje mask, rentgenskih žarkov in ionskih žarkov za raziskovalne namene, v industrijski proizvodnji pa danes prevladujejo trdi UV-žarki in plinski laserji.

Trdo ultravijolično sevanje z valovno dolžino 13,5 nm med prehodom skozi masko obseva fotootporni material. Časi projekcije in ostrenja so zelo pomembni za želene rezultate. Slabo ostrenje bo pustilo dodatne delce fotorezistnega materiala, saj nekatere luknje v maski ne bodo ustrezno obsevane. Podobno se bo zgodilo, če je čas projekcije prekratek. Potem bo struktura fotorezistnega materiala preširoka, območja pod luknjami bodo premalo osvetljena. Vendar prekomerni čas projiciranja ustvarja prevelika območja pod luknjami in preozko strukturo materiala s fotorezist. To je zapletenost regulacije proizvodnega procesa. Nepravilna nastavitev bo povzročila resna odstopanja v priključnih vodilih. Posebna stopničasta projekcijska naprava premakne podlago v želeni položaj. Po tem lahko projicirate črto ali en odsek, ki v večini primerov ustreza enemu procesorskemu kristalu. Dodatne mikroinštalacije lahko naredijo dodatne spremembe. Odpravite na primer obstoječo tehnologijo in optimizirajte tehnični proces. Mikroinštalacije običajno delujejo na površinah manj kot 1 kvadratni meter. mm, običajne instalacije pa pokrivajo večje površine.

Obstajajo mokri in suhi postopki jedkanja, ki obdelujejo območja silicijevega dioksida. Mokri postopki uporabljajo kemične spojine, suhi postopki pa plin. Ločen postopek je odstranjevanje ostankov fotorezistnega materiala. Proizvajalci pogosto združujejo mokro in suho odstranjevanje, tako da se material fotorezista popolnoma odstrani. To je pomembno, ker je material fotorezista organski in če ga ne odstranimo, lahko povzroči napake na podlagi.

Po jedkanju in čiščenju lahko nadaljujete s pregledom podlage, kar se običajno zgodi na vsaki pomembni stopnji, ali s prenosom substrata v nov cikel fotolitografije. Preverjanje podlage je prikazano na sliki 3.

Riž. 3. Pregled podlag

Testiranje končnih substratov se izvaja na napravah za nadzor sond, ki delujejo s celotno podlago. Stiki sonde so nameščeni na stikih vsakega kristala, kar omogoča izvedbo električnih preskusov. Z uporabo programsko opremo preizkusijo se vse funkcije vsakega jedra. Postopek rezanja podlage je prikazan na sliki 4.

Riž. 4. Postopek rezanja podlage

Z rezanjem podpore dobimo posamezna jedra. Če odkrijemo okvarjene kristale (ki vsebujejo napake), jih ločimo od dobrih. Prej so bili poškodovani kristali fizično označeni, zdaj za to ni več potrebe, vsi podatki so shranjeni v enotno bazo podatkov.

Nadalje mora biti funkcionalno jedro v procesorskem paketu, za katerega se uporablja lepilni material. Po tem morate narediti žične povezave, ki povezujejo nožice embalaže in sam kristal (slika 5). Za to se uporabljajo zlati, aluminijasti ali bakreni priključki.

Riž. 5. Priključitev žične podlage

Večina sodobnih predelovalcev uporablja plastično embalažo porazdelitev toplote... Jedro je pakirano predvsem v keramično ali plastično embalažo, kar pomaga preprečevati mehanske poškodbe. Sodobni procesorji so opremljeni s trosilnikom toplote, napravami, ki zagotavljajo odvajanje toplote in zaščito čipov (slika 6).

Riž. 6. Embalaža procesorja

Zadnji korak je testiranje procesorja, ki se izvaja pri povišanih temperaturah v skladu s specifikacijami procesorja. Procesor se samodejno namesti v testno vtičnico, nato pa se analizirajo vse potrebne funkcije.

Kako so narejena mikro vezja

Da bi razumeli, v čem je glavna razlika med tema dvema tehnologijama, se je treba na kratko odpraviti na samo tehnologijo proizvodnje sodobnih procesorjev ali integriranih vezij.

Kot je znano iz šolskega tečaja fizike, so v sodobni elektroniki glavni sestavni deli integriranih vezij polprevodniki p-tipa in n-tipa (odvisno od vrste prevodnosti). Polprevodnik je snov, ki po prevodnosti presega dielektrike, vendar je slabša od kovin. Osnova obeh vrst polprevodnikov je lahko silicij (Si), ki v svoji čisti obliki (tako imenovani notranji polprevodnik) ne prevaja dobro električnega toka, vendar dodatek (vnos) določene nečistoče v silicij omogoča korenito spremeni svoje prevodne lastnosti. Obstajata dve vrsti nečistoč: donatorska in akceptorska. Donatorska nečistoča vodi v nastanek polprevodnikov n-tipa z elektronsko vrsto prevodnosti, akceptorska nečistoča pa nastanek polprevodnikov p-tipa z luknjasto prevodnostjo. Stiki p- in n-polprevodnikov omogočajo oblikovanje tranzistorjev- glavnih strukturnih elementov sodobnih mikrovezji. Ti tranzistorji, imenovani tranzistorji CMOS, so lahko v dveh osnovnih stanjih: odprti, ko vodijo elektriko, in zaklenjeni, ko ne vodijo električne energije. Ker so tranzistorji CMOS glavni elementi sodobnih mikrovezji, se o njih pogovorimo podrobneje.

Kako deluje tranzistor CMOS

Najenostavnejši tranzistor CMOS n-tipa ima tri elektrode: vir, vrata in odtok. Sam tranzistor je izdelan iz polprevodnika tipa p z luknjasto prevodnostjo, polprevodniki tipa n z elektronsko prevodnostjo pa nastanejo v odtočnem in izvornem območju. Seveda zaradi difuzije lukenj iz p-regije v n-regijo in obratne difuzije elektronov iz n-regije v p-regijo nastanejo osiromašene plasti (plasti, v katerih ni večjih nosilcev naboja) na mejah prehodov p- in n-področij. V normalnem stanju, to je, ko na vrata ni napetosti, je tranzistor v "zaklenjenem" stanju, torej ne more voditi toka od vira do odtoka. Položaj se ne spremeni, tudi če med odtokom in virom uporabimo napetost (v tem primeru ne upoštevamo uhajalnih tokov, ki jih povzroči gibanje pod vplivom ustvarjenih električnih polj manjšinskih nosilcev naboja, da je, luknje za n-regijo in elektroni za p-regijo).

Če pa se na vrata uporabi pozitiven potencial (slika 1), se bodo razmere korenito spremenile. Pod vplivom električnega polja vrat se luknje potisnejo globoko v p-polprevodnik, elektroni, nasprotno, potegnejo v območje pod vrati in tvorijo elektronsko obogaten kanal med izvorom in odtokom. Ko se na vrata doda pozitivna napetost, se ti elektroni začnejo premikati od vira do odtoka. V tem primeru tranzistor vodi tok - pravijo, da se tranzistor "odpre". Če se napetost odstrani iz vrat, se elektroni prenehajo vleči v območje med izvorom in odtokom, prevodni kanal se uniči, tranzistor pa preneha prehajati tok, to je "zaklenjen". Tako lahko s spreminjanjem napetosti na vratih odprete ali izklopite tranzistor na enak način, kot lahko vklopite ali izklopite običajno stikalo, ki nadzoruje prehod toka skozi vezje. Zato se tranzistorji včasih imenujejo elektronska stikala. Za razliko od običajnih mehanskih stikal so tranzistorji CMOS skoraj brez vztrajnosti in lahko preidejo iz odprtega v zaklenjeno stanje trilijone krat na sekundo! Ta lastnost, to je zmožnost trenutnega preklapljanja, na koncu določa hitrost procesorja, ki je sestavljen iz več deset milijonov takšnih najpreprostejših tranzistorjev.

Tako je sodobno integrirano vezje sestavljeno iz več deset milijonov najpreprostejših tranzistorjev CMOS. Podrobneje se ustavimo v procesu izdelave mikrovezja, katerega prva faza je proizvodnja silicijevih podlag.

Korak 1. Gojenje praznih delov

Ustvarjanje takšnih substratov se začne z rastjo valjastega silicijevega monokristala. Te monokristalne gredice nato razrežemo na rezine debeline približno 1/40 "in premera 200 mm (8") ali 300 mm (12 "). To so silikonske podlage, ki se uporabljajo za proizvodnjo mikrovezja.

Pri oblikovanju rezin iz silicijevih monokristalov se upošteva dejstvo, da so za idealne kristalne strukture fizikalne lastnosti v veliki meri odvisne od izbrane smeri (lastnost anizotropije). Na primer, upornost silicijeve podlage bo v vzdolžni in prečni smeri različna. Podobno se bo silicijev kristal glede na orientacijo kristalne rešetke različno odzval na vse zunanje vplive, povezane z njegovo nadaljnjo obdelavo (na primer jedkanje, brizganje itd.). Zato je treba ploščo izrezati iz monokristala tako, da se orientacija kristalne rešetke glede na površino strogo vzdržuje v določeni smeri.

Kot smo že omenili, je premer silicijeve monokristalne predforme 200 ali 300 mm. Poleg tega je premer 300 mm relativno nova tehnologija, o kateri bomo razpravljali v nadaljevanju. Jasno je, da lahko plošča s tem premerom sprejme veliko več mikrokrogov, tudi če govorimo o procesorju Intel Pentium 4. Dejansko je na eni takšni plošči iz rezin oblikovanih več deset mikrovezji (procesorjev), vendar zaradi enostavnosti bo upošteval le procese, ki se pojavljajo na majhnem območju enega prihodnjega mikroprocesorja.

Korak 2. Nanašanje zaščitne dielektrične folije (SiO2)

Po nastanku silicijeve podlage se začne faza ustvarjanja najbolj zapletene polprevodniške strukture.

Če želite to narediti, je treba v silicij vnesti tako imenovane donorske in akceptorske nečistoče. Pojavlja pa se vprašanje - kako izvesti vnos nečistoč po natančno podanem vzorcu? Da bi to omogočili, so tista območja, kjer vnos nečistoč ni potreben, zaščitena s posebno folijo silicijevega dioksida, pri čemer ostanejo izpostavljena le tista območja, ki so podvržena nadaljnji obdelavi (slika 2). Postopek oblikovanja take zaščitne folije želenega vzorca je sestavljen iz več stopenj.

Na prvi stopnji je celotna silicijeva plošča v celoti prekrita s tanko plastjo silicijevega dioksida (SiO2), ki je zelo dober izolator in med nadaljnjo obdelavo silicijevega kristala deluje kot zaščitna folija. Obloge so postavljene v komoro, kjer kisik pri visokih temperaturah (od 900 do 1100 ° C) in tlaku difundira v površinske plasti plošče, kar vodi do oksidacije silicija in do nastanka površinskega filma silicijevega dioksida. Da ima film silicijevega dioksida natančno določeno debelino in ne vsebuje napak, je treba med oksidacijskim postopkom strogo vzdrževati konstantno temperaturo na vseh točkah rezine. Če ne bo celotna plošča prekrita s filmom silicijevega dioksida, se na silicijevo podlago najprej nanese maska Si3N4, da se prepreči neželena oksidacija.

Korak 3. Uporaba fotorezista

Ko je silikonska podlaga prekrita z zaščitno folijo silicijevega dioksida, jo je treba odstraniti s tistih mest, ki bodo podvržene nadaljnji obdelavi. Odstranitev filma se izvede z jedkanjem, za zaščito preostalih površin pred jedkanjem pa se na površino rezine nanese plast tako imenovanega fotorezista. Izraz "fotorezisti" se nanaša na formulacije, ki so občutljive na svetlobo in odporne na agresivne dejavnike. Naneseni sestavki bi morali imeti na eni strani določene fotografske lastnosti (pod vplivom ultravijolične svetlobe postanejo topni in se med postopkom jedkanja izperejo), po drugi strani pa uporovni, kar jim omogoča, da prenesejo jedkanje v kislinah in alkalije, ogrevanje itd. Glavni namen fotorezistov je ustvariti zaščitni relief želene konfiguracije.

Postopek nanašanja fotorezistata in njegovega nadaljnjega obsevanja z ultravijolično svetlobo po danem vzorcu se imenuje fotolitografija in vključuje naslednje osnovne operacije: oblikovanje fotorezistentne plasti (obdelava podlage, nanos, sušenje), oblikovanje zaščitnega relief (osvetlitev, razvoj, sušenje) in prenos slike na podlago (jedkanje, brizganje itd.).

Pred nanosom sloja fotorezista (slika 3) na podlago se le -ta predhodno obdela, zaradi česar se izboljša njegova oprijemljivost na plast fotorezista. Metoda centrifugiranja se uporablja za nanašanje enotne plasti fotorezista. Podlaga je postavljena na vrtljiv disk (centrifuga), pod vplivom centrifugalnih sil pa se fotorezist porazdeli po površini substrata v skoraj enakomerno plast. (Ko govorimo o skoraj enakomerni plasti, je treba upoštevati dejstvo, da se pod vplivom centrifugalnih sil debelina nastale folije poveča od središča do robov; vendar pa ta način nanosa fotorezista omogoča, da prenesejo nihanja debeline plasti v okviru ± 10%.)

Korak 4. Litografija

Po nanosu in sušenju sloja fotorezista se začne faza oblikovanja potrebnega zaščitnega reliefa. Reljef nastane kot posledica dejstva, da pod vplivom ultravijoličnega sevanja, ki pade na določena področja sloja fotorezist, slednji spremeni lastnosti topnosti, na primer osvetljena območja se prenehajo topiti v topilu, kar odstrani območja plast, ki ni bila izpostavljena svetlobi, ali obratno - osvetljena območja se raztopijo. Po načinu oblikovanja reliefa so fotorezisti razdeljeni na negativne in pozitivne. Negativni fotorezisti pod vplivom ultravijoličnega sevanja tvorijo zaščitna območja reliefa. Po drugi strani pa pozitivni fotorezisti, ko so izpostavljeni ultravijoličnemu sevanju, pridobijo lastnosti toka in jih topilo izpere. V skladu s tem se zaščitna plast oblikuje na tistih območjih, ki niso izpostavljena ultravijoličnemu sevanju.

Za osvetlitev želenih področij plasti fotorezist se uporablja posebna predloga maske. Najpogosteje se v ta namen uporabljajo optične steklene plošče z neprozornimi elementi, pridobljenimi s fotografijo ali kako drugače. Pravzaprav takšna predloga vsebuje risbo ene od plasti prihodnjega mikrovezja (skupaj je lahko več sto takih plasti). Ker je ta predloga referenčna, jo je treba izvesti z veliko natančnostjo. Poleg tega mora biti ob upoštevanju dejstva, da bo iz ene fotografske maske izdelanih veliko fotografskih plošč, ta trajna in odporna na poškodbe. Zato je jasno, da je fotomaska zelo draga stvar: odvisno od kompleksnosti mikrovezja lahko stane več deset tisoč dolarjev.

Ultravijolično sevanje, ki prehaja skozi takšno šablono (slika 4), osvetljuje le potrebna območja površine sloja fotorezista. Po obsevanju se razvije fotorezist, ki odstrani nepotrebne dele plasti. S tem se odpre ustrezen del plasti silicijevega dioksida.

Kljub navidezni preprostosti fotolitografskega postopka je prav ta faza proizvodnje mikrovezja najtežja. Dejstvo je, da se v skladu z Moorovo napovedjo število tranzistorjev na enem mikrovezju eksponentno povečuje (podvoji vsaki dve leti). Tako povečanje števila tranzistorjev je možno le zaradi zmanjšanja njihove velikosti, a ravno zmanjšanje »počiva« na litografskem procesu. Da bi bili tranzistorji manjši, je treba zmanjšati geometrijske dimenzije linij, ki se nanašajo na plast fotorezista. Toda za vse obstaja meja - laserskega žarka ni tako enostavno usmeriti na točko. Dejstvo je, da je v skladu z zakoni valovne optike najmanjša velikost pege, v katero je usmerjen laserski žarek (pravzaprav ne gre le za piko, ampak za difrakcijski vzorec), med drugimi dejavniki določena z dolžino svetlobnega vala. Razvoj litografske tehnologije od izuma v zgodnjih 70. letih je bil v smeri krčenja valovne dolžine svetlobe. To je omogočilo zmanjšanje velikosti elementov integriranega vezja. Od sredine osemdesetih let je fotolitografija začela uporabljati ultravijolično sevanje, ki ga proizvaja laser. Ideja je preprosta: valovna dolžina ultravijoličnega sevanja je v vidnem območju krajša od valovne dolžine svetlobe, zato je na površini fotorezista mogoče dobiti tanjše črte. Do nedavnega je litografija uporabljala globoko ultravijolično sevanje (Deep Ultra Violet, DUV) z valovno dolžino 248 nm. Ko pa je fotolitografija prestopila mejo 200 nm, so se pojavile resne težave, ki so prvič postavile pod vprašaj možnost nadaljnje uporabe te tehnologije. Na primer, pri valovnih dolžinah manj kot 200 mikronov fotoobčutljiva plast absorbira preveč svetlobe, zato postane postopek prenosa predloge vezja v procesor bolj zapleten in počasnejši. Takšni izzivi spodbujajo raziskovalce in proizvajalce, da iščejo alternative tradicionalni litografski tehnologiji.

Nova litografska tehnologija, imenovana EUV litografija (Extreme UltraViolet), temelji na uporabi ultravijoličnega sevanja z valovno dolžino 13 nm.

Prehod z litografije DUV na EUV zagotavlja več kot 10-kratno zmanjšanje valovne dolžine in prehod v območje, kjer je primerljivo z velikostjo le nekaj deset atomov.

Trenutno uporabljena litografska tehnologija omogoča odlaganje predloge z najmanjšo širino prevodnika 100 nm, medtem ko litografija EUV omogoča tiskanje linij veliko manjše širine - do 30 nm. Nadzor ultrakratkega sevanja ni tako enostaven, kot se sliši. Ker sevanje EUV steklo dobro absorbira, nova tehnologija vključuje uporabo serije štirih posebnih konveksnih ogledal, ki zmanjšajo in izostrijo sliko, pridobljeno po nanosu maske (slika 5 ,,). Vsako takšno ogledalo vsebuje 80 ločenih kovinskih plasti, debeline približno 12 atomov.

Korak 5. Jedkanje

Po izpostavitvi sloja fotorezista se začne faza jedkanja, da se odstrani film silicijevega dioksida (slika 8).

Postopek luženja je pogosto povezan s kislimi kopeli. Ta metoda jedkanja s kislino je dobro znana radioamaterjem, ki so sami izdelovali tiskana vezja. V ta namen se na tekstil iz folije z lakom nanese vzorec sledi prihodnje plošče, ki deluje kot zaščitna plast, nato pa ploščo spustimo v kopel z dušikovo kislino. Nepotrebna območja folije se odstranijo in razkrijejo čisti tektolit. Ta metoda ima številne pomanjkljivosti, od katerih je glavna nezmožnost natančnega nadzora procesa odstranjevanja plasti, saj na proces jedkanja vpliva preveč dejavnikov: koncentracija kisline, temperatura, konvekcija itd. Poleg tega kislina medsebojno deluje z materialom v vseh smereh in postopoma prodira pod rob fotorezistentne maske, torej uničuje plasti, prekrite s fotorezistom s strani. Zato se pri izdelavi procesorjev uporablja metoda suhega jedkanja, imenovana tudi plazma. Ta metoda vam omogoča natančen nadzor procesa jedkanja, uničenje jedkane plasti pa poteka strogo v navpični smeri.

Suho jedkanje uporablja ioniziran plin (plazma) za odstranjevanje silicijevega dioksida s površine plošč in reagira s površino silicijevega dioksida, da tvori hlapne stranske proizvode.

Po postopku jedkanja, torej ko so izpostavljena potrebna območja čistega silicija, se preostali del fotosloja odstrani. Tako na silicijevi podlagi ostane vzorec silicijevega dioksida.

Korak 6. Difuzija (ionska implantacija)

Spomnimo se, da je bil prejšnji postopek oblikovanja zahtevanega vzorca na silikonski podlagi potreben za ustvarjanje polprevodniških struktur na pravih mestih z vnosom donatorske ali akceptorske nečistoče. Postopek vnosa nečistoč poteka z difuzijo (slika 9) - enakomernim vnosom nečistoč atomov v kristalno rešetko silicija. Za pridobivanje polprevodnika n-tipa se običajno uporabljajo antimon, arzen ali fosfor. Za pridobivanje polprevodnika tipa p se kot nečistoča uporabljajo bor, galij ali aluminij.

Za postopek difuzije dopanta se uporablja ionska implantacija. Postopek implantacije je sestavljen iz dejstva, da se ioni želene nečistote "sprožijo" iz visokonapetostnega pospeševalnika in z dovolj energije prodrejo v površinske plasti silicija.

Tako je na koncu stopnje ionske implantacije nastala potrebna plast polprevodniške strukture. Vendar imajo lahko mikroprocesorji več takšnih plasti. Za nastanek naslednje plasti se v nastalem diagramu vzgoji dodatna tanka plast silicijevega dioksida. Po tem se nanese plast polikristalnega silicija in druga plast fotorezista. Ultravijolično sevanje prehaja skozi drugo masko in osvetli ustrezen vzorec na plasti fotografije. Nato sledijo stopnje raztapljanja fotoplasta, jedkanja in ionske implantacije.

Korak 7. Škropljenje in odlaganje

Nalaganje novih plasti se izvaja večkrat, medtem ko za vmesne povezave v slojih ostanejo "okna", ki so napolnjena s kovinskimi atomi; posledično se na kristalno prevodnih območjih ustvarijo kovinske proge. Tako se v sodobnih procesorjih vzpostavljajo povezave med plastmi, ki tvorijo kompleksno tridimenzionalno shemo. Postopek gojenja in predelave vseh plasti traja več tednov, sam proizvodni cikel pa je sestavljen iz več kot 300 stopenj. Posledično na silicijevi rezini nastane na stotine enakih procesorjev.

Da prenesejo obremenitve, ki so jim plošče izpostavljene med postopkom nanašanja plasti, so silicijeve podlage sprva dovolj debele. Zato se pred rezanjem rezine na posamezne predelovalce zmanjša njena debelina za 33% in odstrani kontaminacija s hrbtne strani. Nato se na zadnjo stran podlage nanese plast posebnega materiala, ki izboljša pritrditev kristala na ohišje prihodnjega procesorja.

Korak 8. Zadnja faza

Na koncu oblikovalnega cikla so vsi procesorji temeljito preizkušeni. Nato iz plošče podlage izrežemo betonske, že preizkušene kristale s posebno napravo (slika 10).

Vsak mikroprocesor je vgrajen v zaščitno ohišje, ki omogoča tudi električno povezavo mikroprocesorskega čipa z zunanjimi napravami. Vrsta ohišja je odvisna od vrste in namena uporabe mikroprocesorja.

Vsak mikroprocesor je po tem, ko je zaprt v ohišje, ponovno preizkušen. Pomanjkljivi procesorji se zavržejo, uporabni procesorji pa so podvrženi stresnim testom. Procesorje se nato razvrsti glede na njihovo obnašanje pri različnih taktnih frekvencah in napajalnih napetostih.

Napredne tehnologije

Tehnološki proces izdelave mikrovezja (zlasti procesorjev) obravnavamo zelo poenostavljeno. Toda tudi ta površna predstavitev nam omogoča razumevanje tehnoloških težav, s katerimi se moramo soočiti pri zmanjševanju velikosti tranzistorjev.

Preden razmislimo o novih obetavnih tehnologijah, odgovorimo na vprašanje, postavljeno na samem začetku članka: kakšen je projektni standard tehnološkega procesa in kako se pravzaprav oblikovalski standard 130 nm razlikuje od standarda 180 nm ? 130 nm ali 180 nm je značilna najmanjša razdalja med dvema sosednjima elementoma v enem sloju mikrovezja, torej nekakšen mrežni korak, na katerega so vezani elementi mikrovezja. Hkrati je povsem očitno, da je manjša ta značilna velikost, več tranzistorjev je mogoče postaviti na isto območje mikrovezja.

Trenutno se proizvodni proces 0,13 mikrona uporablja pri izdelavi procesorjev Intel. Ta tehnologija se uporablja za izdelavo procesorja Intel Pentium 4 z jedrom Northwood, procesorja Intel Pentium III z jedrom Tualatin in procesorja Intel Celeron. V primeru uporabe takšnega tehnološkega postopka je efektivna širina kanala tranzistorja 60 nm, debelina oksidne plasti vrat pa ne presega 1,5 nm. Skupaj ima procesor Intel Pentium 4 55 milijonov tranzistorjev.

Poleg povečanja gostote tranzistorjev v procesorskem kristalu ima tehnologija 0,13 mikrona, ki je nadomestila tehnologijo 0,18 mikrona, tudi druge novosti. Prvič, uporablja bakrene povezave med posameznimi tranzistorji (v 0,18 mikronski tehnologiji so bile povezave aluminijaste). Drugič, tehnologija 0,13 mikrona zagotavlja manjšo porabo energije. Za mobilno tehnologijo to na primer pomeni, da se poraba energije mikroprocesorjev zmanjša in življenjska doba baterije je daljša.

No, zadnja inovacija, ki je bila izvedena pri prehodu na 0,13-mikronski tehnološki proces, je uporaba silicijevih rezin (rezin) s premerom 300 mm. Spomnimo se, da je bila pred tem večina procesorjev in mikrovezja narejena na osnovi 200 mm rezin.

Povečanje premera plošč vam omogoča, da zmanjšate stroške vsakega procesorja in povečate donos izdelkov ustrezne kakovosti. Dejansko je površina plošče s premerom 300 mm 2,25 -krat večja od površine plošče s premerom 200 mm in število procesorjev, pridobljenih iz ene plošče s premerom 300 mm je več kot dvakrat večji.

Leta 2003 naj bi uvedli nov tehnološki proces s še nižjim oblikovalskim standardom, in sicer 90-nanometrskega. Novi proizvodni proces, ki ga bo Intel uporabil za izdelavo večine svojih izdelkov, vključno s procesorji, nabori čipov in komunikacijsko opremo, je bil razvit v Intelovi 300 -milimetrski pilotni tovarni za rezine D1C v Hillsboroju v Oregonu.

23. oktobra 2002 je Intel napovedal odprtje novega obrata v vrednosti 2 milijard dolarjev v mestu Rio Rancho v Novi Mehiki. Nova tovarna, imenovana F11X, bo z najsodobnejšo tehnologijo izdelovala procesorje na 300-milimetrskih rezinah po postopku oblikovanja 0,13 mikrona. Leta 2003 bo obrat prenesen v tehnološki proces s standardom projektiranja 90 nm.

Poleg tega je Intel že napovedal nadaljevanje gradnje v Fabu 24 v Lakeslipu na Irskem za proizvodnjo polprevodniških komponent na 300 -milimetrskih silicijevih ploščah s 90 -nanometrskim pravilom oblikovanja. Novo podjetje s skupno površino več kot 1 milijon kvadratnih metrov. ft. z izjemno čistimi prostori s površino 160 tisoč kvadratnih metrov. ft. naj bi začel delovati v prvi polovici leta 2004 in bo zaposloval več kot tisoč zaposlenih. Stroški objekta so približno 2 milijardi dolarjev.

90nm proces uporablja različne napredne tehnologije. To je tudi najmanjši komercialno dostopen tranzistor CMOS na svetu z dolžino vrat 50 nm (slika 11), ki zagotavlja povečano zmogljivost, hkrati pa zmanjšuje porabo energije, in najtanjša oksidna plast vrat, ki je bila kdajkoli narejena iz tranzistorjev - le 1,2 nm (slika 12 ) ali manj kot 5 atomskih plasti in prva v industriji implementacija visokozmogljive tehnologije napetega silicija.

Od naštetih značilnosti morda potrebuje komentar le pojem "napeti silicij" (slika 13). V takem siliciju je razdalja med atomi večja kot pri običajnem polprevodniku. To pa zagotavlja svobodnejši tok, podobno kot se promet giblje svobodneje in hitreje na cesti s širšimi prometnimi pasovi.

Zaradi vseh inovacij se zmogljivost tranzistorjev izboljša za 10-20%, stroški proizvodnje pa se povečajo le za 2%.

Poleg tega 90nm proces uporablja sedem plasti na čip (slika 14), eno plast več kot 130nm proces in bakrene povezave.

Vse te funkcije v kombinaciji s 300 -milimetrskimi silicijevimi ploščicami zagotavljajo Intelu večjo zmogljivost, proizvodnjo in stroške. Potrošniki imajo tudi koristi, saj Intelov novi tehnološki proces še naprej razvija industrijo v skladu z Moorejevim zakonom, hkrati pa vedno znova izboljšuje zmogljivost procesorja.

Proizvodnja mikrovezja je zelo težak posel, zaprtost tega trga pa narekujejo predvsem posebnosti fotolitografske tehnologije, ki prevladuje danes. Mikroskopska elektronska vezja so projicirana na silicijevo rezino skozi fotomaske, od katerih lahko vsaka stane do 200.000 USD. Medtem je za izdelavo enega čipa potrebno najmanj 50 takšnih mask. Če k temu prištejete stroške poskusov in napak pri razvoju novih modelov, se zavedate, da lahko le zelo velika podjetja proizvajajo procesorje v zelo velikih količinah.

Kaj pa znanstveni laboratoriji in visokotehnološki zagoni, ki potrebujejo nestandardne sheme? Kako biti vojak, za katerega nakup procesorjev od "potencialnega sovražnika", milo rečeno, ni kome il faut?

Obiskali smo rusko proizvodno lokacijo nizozemskega podjetja Mapper, zaradi česar lahko proizvodnja mikrovezja preneha biti v nebesih in se spremeni v poklic za navadne smrtnike. No, ali skoraj preprosto. Tu, na ozemlju Technopolisa "Moskva", se s finančno podporo korporacije "Rusnano" proizvaja ključni sestavni del tehnologije Mapper - elektro -optični sistem.

Preden se potopimo v nianse Mapperjeve litografije brez mask, se je vredno spomniti osnov konvencionalne fotolitografije.

Huda svetloba

Na sodobnem procesorju Intel Core I7 lahko sprejme približno 2 milijardi tranzistorjev (odvisno od modela), od katerih je vsak velik 14 nm. V prizadevanju za računalniško moč proizvajalci letno zmanjšujejo velikost tranzistorjev in povečujejo njihovo število. Verjetno tehnološko mejo v tej dirki lahko štejemo za 5 nm: na takšnih razdaljah se začnejo kazati kvantni učinki, zaradi katerih se lahko elektroni v sosednjih celicah obnašajo nepredvidljivo.

Za nanos mikroskopskih polprevodniških struktur na silicijevo ploščo se uporablja postopek, podoben delu s povečevalnikom fotografij. Razen če je njegov cilj nasproten - narediti sliko čim manjšo. Plošča (oz zaščitni film) so prekrite s fotorezistom - polimernim fotoobčutljivim materialom, ki spremeni svoje lastnosti, ko je izpostavljen svetlobi. Želeni vzorec čipa je fotorezist izpostavljen skozi masko in zbiralno lečo. Tiskane plošče so običajno štirikrat manjše od mask.

Snovi, kot sta silicij ali germanij, imajo na zunanji ravni energije po štiri elektrone. Tvorijo čudovite kristale, ki so videti kot kovina. Toda za razliko od kovine ne prevajajo električnega toka: vsi njihovi elektroni so vključeni v močne kovalentne vezi in se ne morejo premikati. Vse pa se spremeni, če jim dodamo malo donorske nečistoče iz snovi s petimi elektroni na zunanji ravni (fosforja ali arzena). Štirje elektroni se vežejo s silicijem, eden pa ostane prost. Donirani silicij (n-tip) je dober prevodnik. Če siliciju dodamo akceptorsko nečistočo iz snovi s tremi elektroni na zunanji ravni (bor, indij), se na podoben način tvorijo "luknje", virtualni analog pozitivnega naboja. V tem primeru govorimo o polprevodniku tipa p. S priključitvijo prevodnikov p- in n-tipa dobimo diodo- polprevodniško napravo, ki prenaša tok samo v eno smer. Kombinacija p-n-p ali n-p-n nam daje tranzistor-tok teče skozi njega le, če na osrednji vodnik deluje določena napetost.

Difrakcija svetlobe prilagodi ta proces: žarek, ki poteka skozi luknje maske, se rahlo lomi in namesto ene točke je izpostavljen niz koncentričnih krogov, kot iz kamna, vrženega v vrtinec. Na srečo je difrakcija obratno povezana z valovno dolžino, kar inženirji uporabljajo pri uporabi ultravijolične svetlobe z valovno dolžino 195 nm. Zakaj ne še manj? Samo krajši val se ne bo lomil od zbiralne leče, žarki bodo šli skozi brez fokusiranja. Prav tako je nemogoče povečati zbirateljsko sposobnost leče - sferična aberacija ne bo dovolila: vsak žarek bo na svoji točki prešel optično os in prekinil fokus.

Največja širina konture, ki jo je mogoče prikazati s fotolitografijo, je 70 nm. Čipi z višjo ločljivostjo se natisnejo v več fazah: nanesejo se 70-nanometrski obrisi, vezje se jedka, nato pa se naslednji del razkrije skozi novo masko.

Zdaj je v razvoju tehnologija fotolitografije v globoki ultravijolični svetlobi z uporabo svetlobe z ekstremno valovno dolžino okoli 13,5 nm. Tehnologija vključuje uporabo vakuumskih in večplastnih ogledal z odsevom na podlagi vmesnih motenj. Tudi maska ne bo prosojna, ampak odsevni element. Ogledala so brez pojava loma, zato lahko delujejo s svetlobo katere koli valovne dolžine. Toda za zdaj je to le koncept, ki se bo morda uporabljal v prihodnosti.

Kako danes izdelujejo procesorje

Popolnoma polirana okrogla silikonska rezina s premerom 30 cm je prevlečena s tanko plastjo fotorezista. Centrifugalna sila pomaga enakomerno porazdeliti fotorezist.

Prihodnji krog je izpostavljen fotorezistu skozi masko. Ta postopek se večkrat ponovi, ker je veliko sekancev narejenih iz ene rezine.

Del fotorezista, ki je bil izpostavljen ultravijoličnemu sevanju, postane topen in ga je mogoče enostavno odstraniti s kemikalijami.

Območja silicijeve rezine, ki jih foto zaščita ne ščiti, so kemično jedkane. Na njihovem mestu nastanejo depresije.

Na ploščo se ponovno nanese plast fotorezista. Tokrat se izpostavljenost uporablja za razkrivanje tistih območij, ki bodo podvržena ionskemu bombardiranju.

Pod vplivom električnega polja se ioni nečistoč pospešijo do hitrosti več kot 300.000 km / h in prodrejo v silicij, kar mu daje lastnosti polprevodnika.

Po odstranitvi ostankov fotorezistata na plošči ostanejo že pripravljeni tranzistorji. Na vrhu je nanešena dielektrična plast, v kateri so po isti tehnologiji jedkane luknje za kontakte.

Ploščo položimo v raztopino bakrovega sulfata in nanjo z elektrolizo nanesemo prevodno plast. Nato se z brušenjem odstrani celotna plast, kontakti v luknjah pa ostanejo.

Stike povezuje večnadstropna mreža kovinskih "žic". Število "nadstropij" je lahko do 20, splošna postavitev prevodnikov pa se imenuje procesorska arhitektura.

Šele zdaj se plošča žaga v številne posamezne žetone. Vsak "kristal" je preizkušen in šele nato nameščen na ploščo s kontakti in prekrit s srebrnim pokrovčkom radiatorja.

13.000 televizorjev

Alternativa fotolitografiji je elektrolitografija, ko je izpostavljena ne s svetlobo, ampak z elektroni, in ne s fotografijo, ampak z elektrorezistrom. Elektronski žarek se zlahka fokusira na točko najmanjše velikosti, do 1 nm. Tehnologija spominja na katodno cev televizorja: osredotočen tok elektronov se odkloni s krmilnimi tuljavami, ki narišejo sliko na silicijevi rezini.

Do nedavnega ta tehnologija zaradi nizke hitrosti ni mogla konkurirati tradicionalni metodi. Da bi se elektrorezist odzval na sevanje, mora sprejeti določeno število elektronov na enoto površine, zato lahko en žarek v najboljšem primeru razkrije 1 cm2 / h. To je sprejemljivo za posamezna naročila iz laboratorijev, v industriji pa ne.

Na žalost ni mogoče rešiti problema s povečanjem energije žarka: istoimenski naboji se odbijajo, zato se s povečanjem toka elektronski žarek širi. Toda število žarkov lahko povečate tako, da hkrati izpostavite več con. In če je več - to je 13.000, tako kot v tehnologiji Mapper, potem je po izračunih mogoče na uro natisniti že deset čipov polne vrednosti.

Seveda bi bilo nemogoče združiti 13.000 katodnih cevi v eno napravo. V primeru Mapperja je sevanje iz vira usmerjeno v kolimatorno lečo, ki tvori širok, vzporeden elektronski žarek. Na poti ji stoji matrika zaslonke, ki jo spremeni v 13.000 posameznih žarkov. Žarki gredo skozi slepo polje - silicijevo rezino s 13.000 luknjami. V bližini vsake od njih se nahaja odklonska elektroda. Če nanjo nanesemo tok, elektroni "zgrešijo" svojo luknjo in eden od 13.000 žarkov se izklopi.

Po prehodu skozi zamaške se žarki usmerijo v niz deflektorjev, od katerih lahko vsak odbije svoj žarek nekaj mikronov v desno ali levo glede na premik plošče (tako je Mapper še vedno podoben 13.000 CRT -jev). Na koncu vsak žarek dodatno fokusirajo lastne mikroleče, nato pa se usmerijo na elektrorezist. Do danes je bila tehnologija Mapper preizkušena na Francoskem raziskovalnem inštitutu za mikroelektroniko CEA-Leti in v TSMC, ki proizvaja mikroprocesorje za vodilne akterje na trgu (vključno z Apple iPhone 6S). Ključne komponente sistema, vključno s silikonskimi elektronskimi lečami, izdelujejo v tovarni v Moskvi.

Mapper tehnologija obljublja nove perspektive ne le za raziskovalne laboratorije in majhno (vključno z vojaško) proizvodnjo, ampak tudi za velike igralce. Dandanes morate za preizkušanje prototipov novih procesorjev narediti popolnoma enake fotomaske kot za množično proizvodnjo. Možnost razmeroma hitrega prototipiranja vezij ne obljublja le zmanjšanja stroškov razvoja, temveč tudi pospešitev napredka na tem področju. Kar na koncu igra v roke množičnemu porabniku elektronike, torej vsem nam.

CPU to je srce vsakogar sodoben računalnik... Vsak mikroprocesor je v bistvu obsežno integrirano vezje, na katerem so tranzistorji. S prehodom električnega toka vam tranzistorji omogočajo ustvarjanje binarnih logičnih (vklop -izklop) izračunov. Sodobni procesorji temeljijo na 45 nm tehnologiji. 45 nm (nanometer) je velikost enega tranzistorja, ki se nahaja na plošči procesorja. Do nedavnega se je uporabljala predvsem 90 nm tehnologija.

Plošče so narejene iz silicija, ki je drugo največje nahajališče v zemeljski skorji.

Silicij dobimo s kemično obdelavo in ga očistimo pred nečistočami. Po tem ga začnejo topiti in tvorijo silicijev valj s premerom 300 milimetrov. Ta valj se nato z diamantno nitjo razreže na plošče. Debelina vsake plošče je približno 1 mm. Da bi imela plošča idealno površino, jo po rezanju z navojem zmeljemo s posebnim brusilnikom.

Po tem je površina silicijeve rezine popolnoma ravna. Mimogrede, številna proizvodna podjetja so že napovedala možnost dela s 450 mm ploščami. Večja je površina, več tranzistorjev je nameščenih in večja je zmogljivost procesorja.

CPU je sestavljen iz silicijeve rezine, na površini katere je do devet nivojev tranzistorjev, ločenih z oksidnimi plastmi, za izolacijo.

Razvoj procesorske tehnologije

Gordon Moore, eden od ustanoviteljev Intela, enega vodilnih v proizvodnji procesorjev na svetu, je leta 1965 na podlagi svojih opazovanj odkril zakon, po katerem so se v rednih časovnih presledkih pojavljali novi modeli procesorjev in mikrovezja. Rast števila tranzistorjev v procesorjih se v dveh letih približno podvoji. Že 40 let zakon Gordona Moora deluje brez izkrivljanja. Obvladovanje prihodnjih tehnologij je tik pred vrati - že obstajajo delujoči prototipi, ki temeljijo na 32nm in 22nm procesorski tehnologiji. Do sredine leta 2004 je bila moč procesorja odvisna predvsem od frekvence procesorja, od leta 2005 pa je frekvenca procesorja praktično nehala naraščati. Obstaja nova tehnologija za večjedrni procesor. To pomeni, da je ustvarjenih več procesorskih jeder z enako frekvenco ure, med delovanjem pa se sešteje moč jeder. S tem se poveča skupna moč procesorja.

Spodaj si lahko ogledate video o proizvodnji procesorjev.

Kako nastanejo čipi

Proizvodnja čipov vključuje nanašanje tankih plasti s kompleksnim "vzorcem" na silicijeve podlage. Najprej se ustvari izolacijski sloj, ki deluje kot električna zaklopka. Kar zadeva proizvodnjo substratov, jih je treba razrezati na tanke "palačinke" iz trdnega monokristalnega valja, tako da jih je kasneje mogoče enostavno razrezati na ločene procesorske kristale. Za preskus vsakega kristala na podlagi se uporabljajo električne sonde. Končno substrat razrežemo na posamezna jedra, nedelujoča se jedra takoj presejemo. Glede na lastnosti jedro postane tak ali drugačen procesor in je zavito v paket, ki olajša namestitev procesorja na matično ploščo. Vsi funkcionalni bloki so podvrženi intenzivnim stresnim testom.

Vse se začne s podlagami

Prvi korak pri izdelavi procesorjev je v čisti sobi. Mimogrede, pomembno je omeniti, da je takšna tehnološka proizvodnja kopičenje ogromnega kapitala kvadratni meter... Gradnja sodobnega obrata z vso opremo lahko zlahka "odleti" 2-3 milijarde dolarjev, za preskuse novih tehnologij pa traja nekaj mesecev. Šele potem lahko obrat predeluje množično.

Na splošno je postopek izdelave čipov sestavljen iz več korakov obdelave podlage. To vključuje ustvarjanje samih substratov, ki bodo sčasoma razrezani na ločene kristale Figurnov, V.E. IBM PC za uporabnika.-M., 2004. - str. 204.

Proizvodnja substrata

Prva faza je gojenje monokristala. Za to je semenski kristal vgrajen v kopel staljenega silicija, ki se nahaja tik nad tališčem polikristalnega silicija. Pomembno je, da kristali rastejo počasi (približno en dan), da se zagotovi pravilna razporeditev atomov. Polikristalni ali amorfni silicij je sestavljen iz številnih različnih kristalov, ki vodijo do neželenih površinskih struktur s slabimi električnimi lastnostmi.

Ko se silicij stopi, ga lahko dopiramo z drugimi snovmi, ki spremenijo njegove električne lastnosti. Celoten postopek poteka v zaprti sobi s posebno sestavo zraka, da silicij ne oksidira.

Monokristal razrežemo na "palačinke" z zelo natančno krožno diamantno žago, ki ne ustvarja velikih nepravilnosti na površini podlage. Seveda v tem primeru površina podlag še vedno ni popolnoma ravna, zato so potrebne dodatne operacije. Monokristali so prikazani na sliki 1.

Slika 1. Pogled od zunaj na monokristal.

Najprej se z vrtljivimi jeklenimi ploščami in abrazivnim materialom (na primer aluminijevim oksidom) odstrani debela plast s podlag (postopek, imenovan lapping). Posledično se odpravijo nepravilnosti v velikosti od 0,05 mm do približno 0,002 mm (2000 nm). Nato zaokrožite robove vsake podlage, saj lahko ostri robovi odlepijo plasti. Nadalje se uporablja postopek jedkanja, ko se pri uporabi različnih kemikalij (fluorovodikova kislina, ocetna kislina, dušikova kislina) površina gladi za približno 50 mikronov več. Fizikalno se površina ne pokvari, saj je celoten proces popolnoma kemičen. Omogoča odstranjevanje preostalih napak v kristalni strukturi, zaradi česar bo površina skoraj idealna.

Zadnji korak je poliranje, ki zgladi površino do neravnin, največ 3 nm. Poliranje se izvaja z mešanico natrijevega hidroksida in zrnatega kremena.

Danes so mikroprocesorske podlage s premerom 200 mm ali 300 mm, kar proizvajalcem čipov omogoča, da od vsakega dobijo več procesorjev. Naslednji korak bodo 450 mm podlage, vendar jih ne smemo pričakovati šele leta 2013. Na splošno je večji premer podlage, več sekancev enake velikosti je mogoče proizvesti. 300 -milimetrski substrat na primer zagotavlja več kot dvakrat večje število procesorjev kot 200 -milimetrski.

Doping in difuzija

Doping, ki se izvaja med rastjo monokristala, je bil že omenjen. Toda dopiranje se izvaja tako s končano podlago kot kasneje med fotolitografskimi postopki. To vam omogoča spreminjanje električnih lastnosti določenih področij in plasti, ne pa celotne strukture kristala.

Dopant lahko dodamo z difuzijo. Atomi lepila zapolnijo prosti prostor znotraj kristalne rešetke med silicijevimi strukturami. V nekaterih primerih je mogoče zlititi tudi obstoječo strukturo. Razpršitev se izvaja s pomočjo plinov (dušik in argon) ali s pomočjo trdnih snovi ali drugih virov lepila Hasegawa, H. - Svet računalnikov v vprašanjih in odgovorih. -M., 2004 - str.

Ustvarite masko

Za ustvarjanje regij integriranega vezja se uporablja postopek fotolitografije. Ker v tem primeru ni treba obsevati celotne površine podlage, je pomembno, da uporabite tako imenovane maske, ki prepuščajo visoko intenzivno sevanje le na določena področja. Maske lahko primerjamo s črno -belimi negativi. Integrirana vezja imajo veliko plasti (20 ali več) in vsaka plast zahteva svojo masko.

Na površino kremenove steklene plošče se nanese tanka struktura kromiranega filma, da se ustvari vzorec. Hkrati dragi instrumenti, ki uporabljajo elektronski tok ali laser, predpisujejo potrebne podatke o IC, zaradi česar na površini kremenove podlage dobimo kromirano šablono. Pomembno je razumeti, da vsaka sprememba integriranega vezja vodi v potrebo po izdelavi novih mask, zato je celoten postopek urejanja zelo drag.

Fotolitografija

S fotolitografijo se na silikonski podlagi oblikuje struktura. Postopek se večkrat ponovi, dokler ne nastane veliko plasti (več kot 20). Plasti so lahko sestavljene iz različnih materialov, poleg tega pa morate razmisliti tudi o povezavah z mikroskopskimi žicami. Vse plasti se lahko dopirajo Wood, A. Mikroprocesorji v vprašanjih in odgovorih - M., 2005. -str.87.

Preden se začne postopek fotolitografije, podlago očistimo in segrejemo, da odstranimo lepljive delce in vodo. Nato substrat s posebno napravo premažemo s silicijevim dioksidom. Nato na podlago nanesemo vezivno sredstvo, ki zagotavlja, da fotorezistentni material, ki ga bomo uporabili v naslednjem koraku, ostane na podlagi. Material za fotorezist se nanese na sredino podlage, ki se nato začne vrteti z veliko hitrostjo, tako da je plast enakomerno porazdeljena po celotni površini podlage. Nato se substrat ponovno segreje. Načelo fotolitografije je prikazano na sliki 2.

Slika 2. Načelo fotolitografije

Trdo ultravijolično sevanje z valovno dolžino 13,5 nm med prehodom skozi masko obseva fotootporni material. Čas in osredotočenost projekcije sta zelo pomembna za dosego želenega rezultata. Slabo ostrenje bo pustilo dodatne delce fotorezistnega materiala, saj nekatere luknje v maski ne bodo ustrezno obsevane. Enako se bo zgodilo, če je čas projekcije prekratek. Potem bo struktura fotorezistnega materiala preširoka, območja pod luknjami bodo premalo osvetljena. Po drugi strani pa čezmerni čas projiciranja ustvarja prevelika območja pod luknjami in preozko strukturo materiala s fotorezistom. Praviloma je zelo dolgotrajno in težko regulirati in optimizirati proces. Neuspešna nastavitev bo privedla do resnih odstopanj v povezovalnih vodnikih Mayorov, S.I. Informacijski posel: komercialna distribucija in trženje - M., 2007. -P.147 .. Posebna projektorska naprava za koračno premikanje podlage v želeni položaj. Nato lahko projiciramo črto ali en odsek, ki najpogosteje ustreza enemu procesorskemu kristalu. Dodatne mikroinštalacije lahko naredijo druge spremembe. Odpravljajo napake v obstoječi tehnologiji in optimizirajo tehnični proces Kukin, V.N. Informatika: organizacija in upravljanje. -M., 2005. -str.78 .. Mikroinstalacije običajno delujejo na površinah manjših od 1 m2. mm, običajne instalacije pa pokrivajo večje površine.

Po jedkanju in čiščenju lahko nadaljujete s pregledom podlage, kar se običajno zgodi na vsaki pomembni stopnji, ali s prenosom substrata v nov cikel fotolitografije. Preskus podlage je prikazan na sliki 3.

Slika 3. Preskus substrata

Končane podlage se testirajo v tako imenovanih sondah. Delajo s celotno podlago. Stiki sonde so nameščeni na stikih vsakega kristala, kar omogoča izvedbo električnih preskusov. Vse funkcije vsakega jedra so preizkušene s programsko opremo. Rezanje podlage je prikazano na sliki 4.

Slika 4. Rezanje podloge

Z rezanjem lahko iz podlage dobimo posamezna jedra. Vklopljeno ta trenutek Sonde za krmiljenje sond so že ugotovile, kateri kristali vsebujejo napake, zato jih je po rezanju mogoče ločiti od dobrih. Prej so bili poškodovani kristali fizično označeni, zdaj za to ni več potrebe, vsi podatki so shranjeni v eni zbirki podatkov Semenenko, V. A., Stupin. Priročnik o elektronski računalniški tehnologiji Yu.V. - M., 2006. - str.45 ..

Funkcionalno jedro je treba nato z lepilnim materialom povezati z embalažo procesorja. Po tem morate narediti žične povezave, ki povezujejo kontakte ali noge embalaže in sam kristal (slika 5). Uporabite lahko priključke iz zlata, aluminija ali bakra.

Večina sodobnih procesorjev uporablja plastično folijo z razpršilnikom toplote. Običajno je jedro zavito v keramično ali plastično folijo, da se prepreči poškodba. Sodobni procesorji so opremljeni s tako imenovanim razpršilcem toplote, ki zagotavlja dodatno zaščito kristala (slika 6).

Slika 5. Priključitev žične podlage

Zadnji korak vključuje testiranje procesorja, kaj se zgodi pri povišanih temperaturah, v skladu s specifikacijami procesorja. Procesor se samodejno namesti v testno vtičnico, nato pa se analizirajo vse potrebne funkcije.

Slika 6. Embalaža procesorja