Fabrikasyon Chip
Si ou mande ki sa ki materyèl la anvan tout koreksyon nan chip la, tout moun pral fasil bay repons lan-li se Silisyòm. Sa a pa fo, men ki kote Silisyòm soti? An reyalite, li se sab ki pi unremarkable. Li difisil pou imajine' Chè, konplèks estrikti a, pwisan, ak mistik chip soti nan sab la ki se fondamantalman san valè. Natirèlman, dwe gen yon pwosesis manifakti konplike nan ant.
Materyèl debaz anvan tout koreksyon pou fabrikasyon bato
Si ou mande ki sa ki materyèl la anvan tout koreksyon nan chip la, tout moun pral fasil bay repons lan-li se Silisyòm. Sa a pa fo, men ki kote Silisyòm soti? An reyalite, li se sab ki pi unremarkable. Li difisil pou imajine' Chè, konplèks estrikti a, pwisan, ak mistik chip soti nan sab la ki se fondamantalman san valè. Natirèlman, dwe gen yon pwosesis manifakti konplike nan ant. Sepandan, li se pa sèlman yon ti ponyen nan sab ki ka itilize kòm matyè premyè. Li dwe chwazi ak anpil atansyon yo ekstrè pur Silisyòm matyè premyè soti nan li. Imajine si materyèl ki pi bon mache anvan tout koreksyon ak rezèv ase yo te itilize pou fè bato yo, kisa ki ta bon jan kalite pwodwi a fini, ou ka toujou itilize yon processeur pèfòmans-wo tankou kounye a?
Anplis de silikon, yon materyèl enpòtan pou fabrikasyon bato se metal. Se konsa, lwen, aliminyòm te vin materyèl la metal prensipal pou fè pati entèn nan processeurs, pandan y ap kwiv se piti piti ke yo te elimine. Sa a se akòz kèk rezon. Nan vòltaj aktyèl chip aktyèl la, karakteristik yo electromigration nan aliminyòm yo siyifikativman pi bon pase kwiv. Pwoblèm nan sa yo rele electromigration refere a lè yon gwo kantite koule elektwon nan yon seksyon kondiktè, atòm yo nan sibstans la kondiktè yo afekte pa elektwon yo epi kite pozisyon orijinal la, kite pòs ki vid. Rete nan lòt kote yo pral lakòz yon sikwi kout nan lòt kote ak afekte fonksyon lojik la nan chip a, ki pral fè chip a ka itilize yo.
Sa a se rezon ki fè anpil Northwood Pentium 4 yo ranplase ak SNDS (North Wood Tanp lan Sendwòm). Lè amater premye overclocked Northwood Pentium 4 yo, yo te anvi reyalize siksè. Lè yo te vòltaj la chip ogmante anpil, pwoblèm electromigration grav te lakòz chip paralize la. Sa a se premye eksperyans Intel' s ak kwiv teknoloji D, e li klèman bezwen kèk amelyorasyon. Men, nan lòt men an, pou sèvi ak kwiv teknoloji D kapab diminye zòn nan chip. An menm tan an, akòz rezistans ki pi ba nan kondiktè a kwiv, pase aktyèl la nan li se tou pi vit.
Anplis de sa yo de materyèl prensipal yo, kèk kalite chimik matyè premyè yo bezwen nan pwosesis la konsepsyon chip. Yo jwe wòl diferan epi yo pa pral repete isit la.
Etap la preparasyon pou fabrikasyon chip
Apre yo fin ranmase koleksyon materyèl ki nesesè anvan tout koreksyon, kèk nan materyèl sa yo anvan tout koreksyon yo dwe pre-trete. Kòm materyèl ki pi enpòtan anvan tout koreksyon, pwosesis la nan Silisyòm se kritik. Premye a tout, silikon matyè premyè yo dwe chimikman trete, ak etap sa a pote yo nan yon nivo materyèl anvan tout koreksyon ki ka itilize pa endistri a semi-kondiktè. Nan lòd pou materyèl sa yo silisyòm anvan tout koreksyon satisfè bezwen yo pwosesis nan manifakti sikwi entegre yo, yo dwe tou gen fòm. Etap sa a akonpli pa k ap fonn Silisyòm matyè premyè ak Lè sa a, vide likid Silisyòm nan yon gwo tanperati ki wo tanbou kwatz.
Lè sa a, matyè premyè yo fonn nan tanperati ki wo. Nou te aprann nan klas chimi lekòl mwayen ke anpil atòm andedan yon solid gen yon estrikti cristalline, menm jan fè Silisyòm. Yo nan lòd yo satisfè kondisyon ki nan processeurs pèfòmans-wo, tout Silisyòm materyèl la anvan tout koreksyon yo dwe trè pwòp ak yon sèl kristal silikon. Lè sa a, se Silisyòm materyèl la anvan tout koreksyon pran soti nan veso ki gen gwo tanperati a pa Rotary etann, ak yon ingot silisyòm silisyòm pwodwi. Jije soti nan pwosesis la kounye a yo itilize, dyamèt la nan sikilè koup transvèsal la nan eboch Silisyòm a se 200 mm. Men koulye a, Intel ak kèk lòt konpayi yo te kòmanse sèvi ak 300 mm dyamèt Silisyòm lengaj. Li se byen difisil ogmante zòn nan kwa-rejyonal pandan y ap kenbe karakteristik sa yo divès kalite Lingou Silisyòm, men osi lontan ke konpayi an se vle envesti yon anpil lajan nan etid, li ka toujou ka reyalize. Faktori Intel&# 39 pou devlopman ak pwodiksyon 300 miligram Silisyòm koute apeprè 3.5 milya dola ameriken. Siksè nouvo teknoloji a pèmèt Intel fabrike sikwi entegre ak plis fonksyon konplèks ak pwisan. Plant nan lenges Silisyòm 200 milimèt tou koute $ 1.5 milya dola. Pwosesis manifakti chip kòmanse ak tranche nan lengote Silisyòm.
Single Kristal Silisyòm
Apre yo fè Lingot Silisyòm ak asire ke li se yon silenn absoli, pwochen etap la se tranch Lingot silisyòm silab. Pi piti tranch lan, se materyèl la mwens itilize, ak natirèlman plis processeur bato yo ka pwodwi. Tranche egzije pou fini glas asire ke sifas la se absoliman lis, ak Lè sa a, tcheke pou deformation oswa lòt pwoblèm. Etap sa a nan enspeksyon kalite se patikilyèman enpòtan, li dirèkteman detèmine bon jan kalite a nan chip la fini.
Nouvo tranch yo dwe dop ak kèk sibstans ki sou yo fè yo nan materyèl semi-conducteurs reyèl, ak Lè sa a, sikwi tranzistò reprezante divès kalite fonksyon lojik yo skribe sou yo. Atòm yo materyèl doped antre nan twou vid ki genyen ki genyen ant atòm yo Silisyòm, ak fòs atomik aji sou chak lòt pou materyèl sa yo silikon kri gen karakteristik sa yo nan semi-kondiktè. Jodi a manifakti semiconductors' s se plis nan yon pwosesis CMOS (konplemantè metal-oksid-semiconductor). Tèm konplemantè a refere a entèraksyon ki genyen ant N-tip MOS tranzistò ak P-kalite MOS tranzistò nan semi-kondwi. N ak P reprezante elèktrod negatif la ak elèktrod pozitif respektivman nan pwosesis elektwonik la. Nan pifò ka yo, se tranch la doped ak pwodwi chimik yo fòme yon substra P-kalite. Dwe sikwi lojik la sou li dwe fèt yo swiv karakteristik sa yo nan kous la nMOS. Sa a ki kalite tranzistò gen yon itilizasyon pi wo espas ak se pi enèji-efikas. An menm tan an, nan pifò ka yo, aparans pMOS tranzistò yo dwe limite otan ke posib, paske, nan premye etap yo pita nan pwosesis manifakti a, N-kalite materyèl bezwen yo dwe anjandre nan substra a tip P, ak sa a pwosesis ap mennen nan fòmasyon nan pMOS tib.
Apre yo fin travay la nan enkòporasyon nan pwodwi chimik ranpli, se estanda tranche ranpli. Lè sa a, chak tranch yo mete nan yon gwo tanperati gwo founo dife ak chofe, epi li se yon fim Silisyòm gaz pwodwi sou sifas la tranch pa kontwole tan an chofaj. Pa kontwole seryezman tanperati a, konpozisyon lè a, ak tan chofaj, epesè nan kouch silica a ka kontwole. Nan pwosesis 90-nanomèt Intel' s, lajè bò pòtay la se tankou yon etonan 5 atòm epè. Kouch sa a kòt pòtay se tou yon pati nan kib la pòtay tranzistò. Wòl kib pòtay la tranzistò se kontwole koule nan elektwon ant yo. Atravè kontwòl nan vòltaj nan pòtay, se koule nan elektwon entèdi kontwole, kèlkeswa gwosè a nan opinyon an ak opinyon pò vòltaj la. Pwosesis final la nan preparasyon an se kouvri yon kouch fotosensib sou silisyòm kouch gaz la. Se kouch sa a nan materyèl itilize pou aplikasyon pou lòt kontwòl nan kouch nan menm. Sa a kouch nan materyèl gen bon fotosensibilite lè li se fin chèch nèt, ak apre pwosesis la fotolitografi se sou, li ka fonn ak retire pa metòd chimik.
Melanj foto
Sa a se yon etap trè konplike nan pwosesis aktyèl la fabrikasyon chip. Poukisa ou di sa? Pwosesis photoetching se sèvi ak yon longèdonn sèten nan limyè a grav nòt ki koresponn lan nan kouch a fotosensib, kidonk chanje pwopriyete chimik yo nan materyèl la a. Teknoloji sa a gen kondisyon trè strik sou longèdonn nan limyè a itilize, ki egzije pou yo sèvi ak kout-longèdonn demidwatèl reyon iltravyolèt ak gwo lwil devinèt. Se pwosesis la grave tou ki afekte nan tach sou pen an. Chak etap nan grave se yon pwosesis konplèks ak delika. Kantite done ki nesesè pou konsepsyon chak etap nan pwosesis la ka mezire nan inite 10GB, ak etap sa yo grave obligatwa fabrike chak processeur yo plis pase 20 etap (chak kouch se grave). Anplis, si desen yo kouch nan chak kouch yo se mayifye anpil fwa, li ka menm pi konplike pase kat jeyografik la nan tout New York City a plis ranje nan banlye. Imajine redwi tout kat jeyografik New York nan yon zòn aktyèl nansèlman 100 milimèt kare. Sou chip la, Lè sa a, ou ka imajine ki jan konplike estrikti a nan chip sa a se.
Lè tout sa yo fòse yo konplete, se pen plat la vire sou. Limyè a kout-longèdonn iradyasyon sou kouch nan fotosensib wafer nan nan lase nan twou modèl kwats la, ak Lè sa a, limyè a ak modèl la yo retire. Se materyèl la kouch fotosensible ekspoze deyò pa metòd chimik, epi li se Silisyòm gaz ki te pwodwi imedyatman anba pozisyon vid la.
Dopan
Apre yo fin materyèl la kouch fotosensib ki rete retire, ki sa ki rete se kouch nan dyosid Silisyòm nan tranche a plen ak kouch nan Silisyòm ekspoze anba a kouch la. Apre etap sa a, se yon lòt kouch Silisyòm gaz konplete. Lè sa a, se yon lòt polysilicon kouch ak yon kouch fotosensib te ajoute. Polysilicon se yon lòt kalite kous pòtay. Paske nan itilize nan materyèl anvan tout koreksyon metal (kon sa non an metal oksid semiconductors) isit la, polysilicon pèmèt pòtay yo dwe etabli anvan vòltaj la nan pò a ke trezor vin aktif. Se kouch fotosensib tou grave nan limyè longèdonn nan mask la. Apre yon lòt grave, tout sikwi pòtay ki nesesè yo te fondamantalman fòme. Lè sa a, se kouch nan Silisyòm ekspoze chimik bonbade ak iyon. Objektif la isit la se kreye yon N-chanèl oswa P-chanèl. Pwosesis sa a dopan kreye tout tranzistò yo ak koneksyon an sikwi ant yo. Pa gen tranzistò gen yon D 'ak yon pwodiksyon, ak de bout yo yo rele pò.
Repete pwosesis sa a
Soti nan etap sa a, ou pral kontinye ajoute kouch, ajoute yon kouch dyoksid Silisyòm, ak Lè sa a, litografi yon fwa. Repete etap sa yo, ak Lè sa a, gen yon milti-kouch achitekti ki genyen twa dimansyon, ki se eta a anbriyon nan processeur a ou ap kounye a lè l sèvi avèk. Ant chak kouch, se teknoloji a nan kouch metal yo itilize fè koneksyon an kondiktè ant kouch yo. Pwosesis P4 jodi a' s itilize 7 kouch koneksyon metal yo, pandan ke Athlon64 itilize 9 kouch. Nimewo a nan kouch itilize depann sou konsepsyon an layout premye epi yo pa reprezante dirèkteman diferans lan pèfòmans nan pwodwi final la.
Nan semèn kap vini yo, gato yo pral teste youn pa youn, ki gen ladan tès karakteristik elektrik yo nan pen plat yo wè si gen erè lojik, e si se konsa, sou ki kouch ak sou sa. Apre sa, chak inite chip sou pen an ki gen yon pwoblèm yo pral teste endividyèlman detèmine si chip la gen bezwen pwosesis espesyal.
Lè sa a, se pen plat la tout koupe nan inite processeur endividyèl. Nan premye tès la, inite sa yo ki echwe tès la pral abandone. Ap inite sa yo chip ki koupe yo pral pake nan yon sèten fason pou li ka fèt san pwoblèm eleman nan mèr la nan yon spesifikasyon sèten koòdone. Pifò Intel ak AMD processeurs yo kouvri ak yon koule chalè. Apre yo fin pwodwi a nan processeur a fini, se yon seri plen nan tès fonksyon chip egzije tou. Pati sa a pral pwodwi diferan klas nan pwodwi yo, kèk bato opere nan yon frekans relativman wo, se konsa non an ak kantite pwodwi yo wo-frekans yo make, ak moun ki bato ak frekans relativman ba yo modifye yo mete etikèt sou, lòt modèl ba-frekans. Sa a se processeur a nan pozisyon mache diferan. Ak kèk processeurs ka gen kèk defisyans nan fonksyon chip. Pou egzanp, li gen domaj nan fonksyon an kachèt (domaj sa a se ase lakòz pi fò nan bato yo yo dwe paralize), Lè sa a, yo pral pwoteje soti nan kèk kapasite kachèt, diminye pèfòmans, ak nan kou, bese pri a nan pwodwi an. Sa a se Celeron ak orijin nan Sempron.
Apre pwosesis anbalaj chip la fini, anpil pwodwi yo dwe fè yon lòt tès asire ke pa gen okenn omisyon nan pwosesis manifakti anvan yo, ak pwodwi a konplètman konfòme ak espesifikasyon yo san yo pa devyasyon.
Atik ak foto nan entènèt la, si anyinfringement pls premyèman kontakte nou efase.
NeoDen bay afullSMT linesolutions asanble, ki gen ladanSMTreflow fou, vag soudaj machin, chwazi ak kote machin, soude keratin enprimant, PCB loader, PCB decharjeur, chip mounter, SMT AOI machin, SMT SPI machin, SMT X-Ray machin, SMT ekipman liy asanble, PCB pwodiksyon EkipSMT pyès rezèv, elatriye nenpòt kalite SMT machin ou ka bezwen, plezi sispann kontakte noupou plis enfòmasyon:
Hangzhou NeoDen Teknoloji co, Ltd
Entènèt:www.neodentech.com
Imèl:info@neodentech.com