Intel: Výrobní technologie pro zítřek

Intel o sobě dává v poslední době vědět stále zřetelněji: nedávno například oznámil, že spustil výrobu procesorů na bázi 0.13µm polovodičové technologie (dříve 0.18µm). Další novinkou, jež má umožnit vyrábět procesory levněji, má být brzký přechod na polovodičové waffery o průměru 300mm. Chcete se dozvědět, co že to ty "waffery" jsou a co můžeme očekávat od polovodičové technologie jež umožní vyšší míru integrace? Čtěte!
Intel: Výrobní technologie pro zítřek
Kapitoly článku

Článek začnu poněkud netradičně - výňatkem z tiskového prohlášení společnosti Intel Corporation týkající se výroby mikroprocesorů.

Insider: "Pečeme" mikroprocesor

Výroba mikroprocesoru je komplexní a náročný proces, který má přes 300 kroků.

Mikroprocesory se vyrábějí vrstvením materiálů na tenké kulaté pláty křemíku, tzv. waffery pomocí různých postupů s využitím chemikálií, plynů a světla.

Polovodičové pláty (waffery) dnes mají obvykle průměr 200mm. Vyrábějí se z křemíku, hlavní složky běžného říčního písku, který byl "ultravyčištěn", zkapalněn a zformován do dlouhých válců nazývaných ingoty. Ingoty se rozřežou na tenké pláty, jež se opracovávají a čistí, dokud nemají bezchybný, zrcadlově hladký povrch.

Výroba mikroprocesoru začíná kladením izolační vrstvy oxidu křemičitého na vyčištěný plát. Vrstva oxidu slouží také jako elektrická brána, která buď umožňuje, nebo zabraňuje toku elektrického proudu uvnitř mikročipu. Oxid křemičitý je na povrch plátu kladen v peci při velmi vysoké teplotě. Tloušťka vrstvy oxidu závisí na teplotě a na době, po kterou jsou pláty v peci.

Fotolitografie, proces, při němž jsou vzory obvodů tištěny na povrch plátu, je další v řadě. Nejdříve se na plát nanese dočasná vrstva materiálu citlivého na světlo, která se nazývá fotorezist. Skrze průhledná místa šablony, označované fotomaska nebo maska, svítí na vybraná místa fotorezistu ultrafialové světlo. Masky se vytvářejí během návrhu čipu a používají se pro určení vzoru obvodů na každé vrstvě čipu. Osvit chemicky změní nezakryté plochy fotorezistu.

Exponované plochy fotorezistu se odstraní, čímž se odhalí část oxidu křemičitého pod opticky citlivou vrstvou. Odhalený oxid křemičitý je odstraněn chemickým "rytím". Pak se odstraní zbývající fotorezist a na křemíkovém plátu zůstane vzor oxidu křemičitého. V dalších litografických a rycích fázích se na plát nanášejí další materiály jako polysilikon, který vede elektřinu. Každá vrstva materiálu má jedinečný vzor - dohromady vytvoří trojrozměrnou strukturu obvodu čipu.

Při operaci nazvané "doping" jsou odhalené části křemíkového plátu bombardovány různými chemickými nečistotami - ionty, které křemíku dodají kladný a záporný náboj a změní na dotčených místech jeho vodivost. Elektrické náboje pomáhají tranzistoru zapínat a vypínat, čili propouštět elektrický proud skrz bránu tranzistoru.

Pro zajištění spojení s dalšími vrstvami na plátu se opakováním fází maskování a rytí vytvoří "okna". Vrstvení se v průběhu několika týdnů opakuje 20krát až 25krát. Tím na plátu vznikne hotový "mrakodrap vrstev".

Okna se vyplní kovem, který zajistí elektrické spojení mezi vrstvami čipu. V 0,13mikronové technologii, jež je v současnosti nejpokročilejší generací výroby mikroprocesorů, začal Intel používat měď. V 0,18mikronové a starších technologiích procesu používal Intel hliník.

... a nakonec z toho máme mikroprocesor :-))).

Témata článku: Technika, Doping, Správné fungování, Ultrafialové světlo, Stejný problém, Technolog, Hladký povrch, Současný vývoj, Oxid křemičitý, Možný problém, Poloviční paměť, Výrobní jádro, Frekvence, Dnešní produkce, Paměťová buňka, Různé materiály, Sram, Oxid, Katmai, Poloviční velikost, Chemická struktura, Eagle, Elektrické spojení, Zítřek, Značný problém


Určitě si přečtěte

Starý smartphone nemusí skončit v koši. 10 způsobů, jak ho ještě můžete využít

Starý smartphone nemusí skončit v koši. 10 způsobů, jak ho ještě můžete využít

** Co dělat s vysloužilým chytrým telefonem? Neházejte ho do koše! ** Našli jsme pro vás deset možností, jak ho prakticky využít ** I stará zařízení tak mohou být užitečná

Karel Kilián | 47

Kdyby měli železničáři tento superpočítač za 99 dolarů, nepotřebovali by lasery

Kdyby měli železničáři tento superpočítač za 99 dolarů, nepotřebovali by lasery

** Nejmodernější český železniční tunel je prošpikovaný technologiemi ** Za tři tisíce koupíte počítač, který je překoná ** Seznamte se s Nvidia Jetson Nano

Jakub Čížek | 50

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 6


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 20 procesorů

Srovnání 15 True Wireless sluchátek

Vyplatí se tisknout fotografie doma?

Vybíráme nejlepší základní desky