Proizvodnja čipov: metamorfoza zrna peska

V središču pametnih telefonov, računalnikov in avtomobilov so skriti čipi velikosti nohtov. Sestavljajo jih iz tokokrogov tisočkrat tanjši od človeških las, proizvodni postopek pa je kot vklesanje menjavosti v zrno riža. Sledi celoten postopek čipa od silicijevega peska do končnega izdelka:

1. faza: Oblikujte načrt

IC dizajn

Oblikovalska hiša (oblikovalska hiša) Uporabite programsko opremo za risanje diagramov vezja in dokončajte postavitev milijard tranzistorjev

Track Out: Končni podatki o oblikovanju se dostavijo v tovarno maske

3. MASK PROIZVODNJA

Litografski stroj jemlje vzorec vezja na kvarčno ploščo (fotomaska)

Nabor naprednih čipov zahteva 80-120 mask, od katerih vsak stane več kot 50.000 dolarjev

Faza 2: Nanoscale Graving of Fab (Fab).

Priprava surovin

Čiščenje silicija: pesek in gramoz se odlepi v silicijeve ingote 99.9999% čistosti (ingot)

Rezanje rezin: silicijeve ingote se razrežejo na 0,7 mm debele rezine (rezine), velikosti mainstream 300 mm (12 palcev)

Osebni proizvodni cikel (40-100 ponovitve)

Oksidacija/odlaganje: visoko temperaturna oksidacija, da tvori izolacijsko plast (oksidacija)

Filmi za odlaganje vapor (CVD/PVD)

Litografija - "SOUL KORAK" čipov:

Fotoresist → litho → razvoj

Grafično jedkanje:

Izpostavljeno območje jedlo s plazmo (jedkanico)

Ionska implantacija spreminja polprevodniške lastnosti (ionska implantacija)

Operite in odstranite lepilo:

Odstranjevanje fotoresista

Čiščenje

0040-01973 REV.004 KAMENTOVA DOLŽE 200 mm RTPW

Faza 3: test in embalaža

CP test:

Sonde Station stopi v stik z zatiči čipov na zaslon za neuspešna vezja (WAT test)

Slabi čipi so označeni kot črnilo (označevanje s črnilom)

Izrežite paket:

(Vezava), (žična vez), (paket)

Izvede se lasersko rezanje rezin v neodvisne tovarne embalaže čipov (kocka)

Končni test:

FT test: simulira dejansko delovno okolje

Preskus zgorevanja: visoka temperatura in staranje z visokim tlakom na zaslonu za zgodnjo odpoved

0040-31942 Telo komore, jedkanica, oksid, krma za stranski plin

Digitalna šifra za proizvodnjo čipov

Izrazi	Ključne številke
Renta	12-palčna reža lahko reže 500+ čipi
Čista soba	Čistost zraka je 1000 -krat večja kot v operacijski sobi
Čas	Od silicijevega peska do končnega izdelka traja približno 3 mesece
Stroški	5 nm Fab stane 20 milijard dolarjev

Izdelava čipov je čuda fizike in inženiringa: manipulira z atomi na nanoskalnici in prenaša informacije z žicami, 100 -krat tanjšim od pajkove svila. Ko preberete ta članek na svojem mobilnem telefonu, držite najbolj izpopolnjeno ustvarjanje človeštva na dlani - to "simfonijo na osnovi silicija", ki nosi več deset milijard tranzistorjev, ki je kristalizacija znanosti in tehnologije po strogi testiranju tisoč procesov.