تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum

ساخت و تولید CPUچه مراحلی دارد?

فرآیند تولید CPU، جزء مشکل ترین و تخصصی ترین فرآیندهای تولید تراشه در دنیا، محسوب می شود. ممکن است تا به حال برای یک کاربرد عادی، این سوال پیش نیامده باشد که یک پردازنده از چه موادی و چگونه ساخته می شود. ولی این مسئله می تواند ذهن یک کاربر حرفه ای و یا نیمه حرفه ای را به چالش بکشد. شرکت Intel، که یکی از بزرگترین شرکت های تولید کننده تراشه در دنیا می باشد، به تازگی مراحل تولید یک CPU را منتشر نموده است. این فرآیند شامل صدها مرحله می باشد، ولی شرکت Intel به مهمترین مراحل تولید اشاره نموده است . این مراحل از انتخاب ماسه ای خاص که دارای درصد خاصی سیلیکون، می باشد، شروع شده و در نهایت، به بسته بندی و عرضه CPU به بازار فروش، ختم می شود.

1.CPU شما از شن ساخته می شود.

25 درصد از شن را سیلیکون تشکیل می دهد.که بعد از اکسیزن فراوان ترین عنصر در پوسته ی زمین است.به خصوص شن مقدار زیادی سیلیکون به صورت سیلیکون دی اکسید SiO2 در خود دارد که عنصر اصلی برای ساخت اجسام نارسانا است.
2.پاک سازی و نمو
بعد از بدست آوردن شن خالص و جدا کردن سیلیکون از آن مواد اضافی از آن جدا می شوند و سیلسکون خالص بدست می آید که چند قدم با محصول نیمه رسانا که به آن Electronic Grade Silicon می گویند فاصله دارد. نتیجه ی پاک سازی ماده این است که فقط ممکن است 1 اتم از میان بیلیون ها اتم ,غیر سیلیکونی باشد. بعد از مرحله ی پاکسازی سیلیکون وارد مرحله ی گداختن می شود. در این تصویر شما می توانید ببینید که چطور یک کریستال از سیلسکون تصفیه شده و گداخته بوجود می آید. محصول بدست آمده ی آن مونو کریستالی به نام INGOT(شمش)است.
3.Ingot بزرگ
یک Ingot مونو کریستال از Electronic Grade Silicon ساخته می شد. وزن هر Ingot حدود 100 کیلو گرم(220 پوند) و خلوص سیلیکون 99.999 درصد است.
4.برش Ingot
Ingot وارد مرحله ی برش می شود که در آن جا به دیسک ها ی سیلیکونی تبدیل می شود.که به آن ها Wafer (قرص) می گویند.-که خیلی باریک بریده شده اند- بعضی از Ingot ها از 5 فوت هم بلند تر هستند. بسته به Wafer های تولیدی قطرهای مختلفی هم دارند. امروزه CPU ها از Wafer های 300 میلیمتری ساخته می شوند.
6.Photo Resist Application
مایع آبی که در بالا می بینید.یک Photo Resist (بعدا در مورد این کلمه توضیح داده می شود) مشابه آن هایی که در فیلم های عکاسی استفاده می شود.در این مرحله Wafer شروع به چرخیدن می کند که باعث می شود که لایه ی آغشته شده خیلی باریک و صیقلی بشود.
7.در برابر اشعه ی UV قرار دادن
در این مرحله , Photo Resist در معرض اشعه ی ماورا بنفش قرار می گیرد UV. واکنش شیمیایی که با UV رخ می دهد مشابه همان اتفاقی است که به هنگام فشار دادن دکمه برروی فیلم خام در دوربین می افتد.
قسمت های مقاوم برروی Wafer بعد از اینکه در معرض UV قرار گرفتند به صورت محلول در می آیند.مرحله ی تاباندن پرتو با استفاده از پوشش هایی که مثل نقش و نگار هستند تمام شده . وقتی از اشعه ی UV استفاده می شود, پوششی با طرح های مختلف بروی آن بوجود می آید.ساخت یک CPU نیازمند تکرار این فرایند است تا اینکه چند لایه بروی هم بوجود آید.
یک لنز هم باعث کاهش نقش های رو پوشش می شود و آنها را به یک نقطه ی کانونی جمع کند.نتیجه ی آن برروی Wafer این است که 4 بار کوچکتر , طولی تر نسبت به نقش و نگار های روی پوشش است.
8.بیشتر در معرض اشعه قرار دادن
در تصویر ما بازنمایی از یک ترانزیستور طوری که با چشم غیر مسلح دیده می شود.یک ترانزیستور مثل سویچ عمل می کند, که جریان الکتریکی را در یک چیپ کامپیوتری کنترل می کند.محققان Intel ترانزیستور ها را خیلی کوچک ساخته ایند که ادعا کرده اند حدود 30 میلیون از آنها می توانند در سر یک سوزن جا شوند.

9.شستشوی Photo resist
بعد از تاباندن UV . تمام Photo Resist ها توسط یک حلال پاک می شوند.این کار باعث آشکار شدن الگوی طرح های Photo Resist که توسط آن پوشش ساخته شده بود می شود. ترانزیستور ها و رابط ها و اتصالات الکتریکی از همین جا شروع می شوند.

(09-12-2017, 11:45 PM)Kalateh.top نوشته است: [ -> ]ساخت و تولید CPUچه مراحلی دارد?

.CPU شما از شن ساخته می شود.
25 درصد از شن را سیلیکون تشکیل می دهد.که بعد از اکسیزن فراوان ترین عنصر در پوسته ی زمین است.به خصوص شن مقدار زیادی سیلیکون به صورت سیلیکون دی اکسید SiO2 در خود دارد که عنصر اصلی برای ساخت اجسام نارسانا است.
[/url]
2.پاک سازی و نمو
بعد از بدست آوردن شن خالص و جدا کردن سیلیکون از آن مواد اضافی از آن جدا می شوند و سیلسکون خالص بدست می آید که چند قدم با محصول نیمه رسانا که به آن Electronic Grade Silicon می گویند فاصله دارد. نتیجه ی پاک سازی ماده این است که فقط ممکن است 1 اتم از میان بیلیون ها اتم ,غیر سیلیکونی باشد. بعد از مرحله ی پاکسازی سیلیکون وارد مرحله ی گداختن می شود. در این تصویر شما می توانید ببینید که چطور یک کریستال از سیلسکون تصفیه شده و گداخته بوجود می آید. محصول بدست آمده ی آن مونو کریستالی به نام INGOT(شمش)است.

3.Ingot بزرگ
یک Ingot مونو کریستال از Electronic Grade Silicon ساخته می شد. وزن هر Ingot حدود 100 کیلو گرم(220 پوند) و خلوص سیلیکون 99.999 درصد است.

4.برش Ingot
Ingot وارد مرحله ی برش می شود که در آن جا به دیسک ها ی سیلیکونی تبدیل می شود.که به آن ها Wafer (قرص) می گویند.-که خیلی باریک بریده شده اند- بعضی از Ingot ها از 5 فوت هم بلند تر هستند. بسته به Wafer های تولیدی قطرهای مختلفی هم دارند. امروزه CPU ها از Wafer های 300 میلیمتری ساخته می شوند.
[url=http://www.gooyait.com/uploads/521.jpg]
5.تمیز کردن Wafer ها
وقتی که برش انجام شد, Wafer ها براق می شوند تا هیچ خدشه ای نماند. سطح آن آینده ای و صیقلی است.شرکت Intel خودش Ingot ها و Wafer ها را تهیه نمی کند. در عوض Wafer های آماده را از شرکت های دیگر خریداری می کند. Intel برای فرایند 45mm High-K\Metal از Wafer هایی با قطر 300 میلیمتر (12 اینچی) استفاده می کند.اولین بار وقتی که Intel شروع به ساخت چیپ ها کرد جریان های الکتریکی بر روی Wafer های 50 میلیمتری(2اینچی) ایجاد کرد.امروزه Intel از Wafer های 300 میلیمتری که که نتیجه ی آن کمتر شدن قیمت است استفاده می کند.

6.Photo Resist Application
مایع آبی که در بالا می بینید.یک Photo Resist (بعدا در مورد این کلمه توضیح داده می شود) مشابه آن هایی که در فیلم های عکاسی استفاده می شود.در این مرحله Wafer شروع به چرخیدن می کند که باعث می شود که لایه ی آغشته شده خیلی باریک و صیقلی بشود.

7.در برابر اشعه ی UV قرار دادن
در این مرحله , Photo Resist در معرض اشعه ی ماورا بنفش قرار می گیرد UV. واکنش شیمیایی که با UV رخ می دهد مشابه همان اتفاقی است که به هنگام فشار دادن دکمه برروی فیلم خام در دوربین می افتد.
قسمت های مقاوم برروی Wafer بعد از اینکه در معرض UV قرار گرفتند به صورت محلول در می آیند.مرحله ی تاباندن پرتو با استفاده از پوشش هایی که مثل نقش و نگار هستند تمام شده . وقتی از اشعه ی UV استفاده می شود, پوششی با طرح های مختلف بروی آن بوجود می آید.ساخت یک CPU نیازمند تکرار این فرایند است تا اینکه چند لایه بروی هم بوجود آید.
یک لنز هم باعث کاهش نقش های رو پوشش می شود و آنها را به یک نقطه ی کانونی جمع کند.نتیجه ی آن برروی Wafer این است که 4 بار کوچکتر , طولی تر نسبت به نقش و نگار های روی پوشش است.

8.بیشتر در معرض اشعه قرار دادن
در تصویر ما بازنمایی از یک ترانزیستور طوری که با چشم غیر مسلح دیده می شود.یک ترانزیستور مثل سویچ عمل می کند, که جریان الکتریکی را در یک چیپ کامپیوتری کنترل می کند.محققان Intel ترانزیستور ها را خیلی کوچک ساخته ایند که ادعا کرده اند حدود 30 میلیون از آنها می توانند در سر یک سوزن جا شوند.

9.شستشوی Photo resist
بعد از تاباندن UV . تمام Photo Resist ها توسط یک حلال پاک می شوند.این کار باعث آشکار شدن الگوی طرح های Photo Resist که توسط آن پوشش ساخته شده بود می شود. ترانزیستور ها و رابط ها و اتصالات الکتریکی از همین جا شروع می شوند.

10.حک کردن
لایه ی Photo Resit باعث حفاظت از Wafer می شد که نباید روی آن خطی می افتاد. حالا قسمت هایی که اشعه تابیده شده اند با مواد شیمیایی حکاکی می شوند

(09-12-2017, 11:45 PM)Kalateh.top نوشته است: [ -> ]ساخت و تولید CPUچه مراحلی دارد?

نقل‌قول:
واحد پردازشگر مرکزی Central Processing Unit) CPU ) ، مهم ترین بخش یک سیستم کامپیوتری محسوب می شود. در واقع CPU، همانند مغز یک سیستم عمل کرده و تمام محاسبات سیستم را انجام می دهد. به احتمال قوی، پاسخ سئوالاتی مثل اینکه CPU ، از چه واحدهایی تشکیل شده است و مثلاً چند نوع حافظهcache داریم و غیره را می دانیم . ولی تا به حال در مورد نحوه ساخت یک CPU صحبت نشده است. فرآیند تولید CPU، جزء مشکل ترین و تخصصی ترین فرآیندهای تولید تراشه در دنیا، محسوب می شود. ممکن است تا به حال برای یک کاربرد عادی، این سوال پیش نیامده باشد که یک پردازنده از چه موادی و چگونه ساخته می شود. ولی این مسئله می تواند ذهن یک کاربر حرفه ای و یا نیمه حرفه ای را به چالش بکشد. شرکت Intel، که یکی از بزرگترین شرکت های تولید کننده تراشه در دنیا می باشد، به تازگی مراحل تولید یک CPU را منتشر نموده است. این فرآیند شامل صدها مرحله می باشد، ولی شرکت Intel به مهمترین مراحل تولید اشاره نموده است . این مراحل از انتخاب ماسه ای خاص که دارای درصد خاصی سیلیکون، می باشد، شروع شده و در نهایت، به بسته بندی و عرضه CPU به بازار فروش، ختم می شود.

۲۵-1 درصد از شن را سیلیکون تشکیل می دهد.که بعد از اکسیزن فراوان ترین عنصر در پوسته زمین است.به خصوص شن مقدار زیادی سیلیکون به صورت سیلیکون دی اکسید SiO2 در خود دارد که عنصر اصلی برای ساخت اجسام نارسانا است.

2-ذوب کردن شن . در این مرحله شن ها در دمای بسیار بالا حرارت داده می شوند و سلیکا موجود در شن ها به صورت مایع در آمده و در ظرف هایی ریخته می شوند. قطر این ظرف های توپی شکل 12 اینچ (300 میلی متر) می باشد. پردازنده های قدیمی تر (سلرون ها) دارای ظرف هایی با قطر 8″ اینچ (200 میلی متر) بودند و اولین ظرف توپی دنیا که در سال 1970 از آن کریستال خارج کردند فقط 2″ (50 میلی متر) قطر داشت.

3-یک شمش تک کریستال، از EGS ساخته می شود. یک شمش، وزنی حدود 100 کیلوگرم (معادل 220 پوند) داشته و دارای 9999/99 درصد خالصی سیلیکون می باشد.

4- در این مرحله، شمش (قالب) وارد فاز برش (قاچ کردن) می شود. جایی که دیسک های سیلیکون تکی که ویفر نام دارند، به شکلی باریک برش داده میی شود. برخی از شمش ها می توانند بیش از 5 فوت (هر فوت معادل 48/30 سانتی متر) باشند. قطر شمش ها نیز با توجه به سایز ویفر موردنیاز، متفاوت است. امروزه ، CPU ها معمولاً روی ویفرهای 300 میلی متری ساخته می شوند.

5-وقتی که برش انجام شد, Wafer ها براق می شوند تا هیچ خدشه ای نماند. سطح آن آینده ای و صیقلی است.شرکت Intel خودش Ingot ها و Wafer ها را تهیه نمی کند. در عوض Wafer های آماده را از شرکت های دیگر خریداری می کند. Intel برای فرایند 45mm High-K\Metal از Wafer هایی با قطر 300 میلیمتر (12 اینچی) استفاده می کند.اولین بار وقتی که Intel شروع به ساخت چیپ ها کرد جریان های الکتریکی بر روی Wafer های 50 میلیمتری(2اینچی) ایجاد کرد.امروزه Intel از Wafer های 300 میلیمتری که که نتیجه ی آن کمتر شدن قیمت است استفاده می کند.

6- از یک مایع آبی رنگ (همانند چیزی که برای فتوگرافی استفاده می شود) برای ایجاد پایداری و مقاومت روی سطح ویفر استفاده می شود. در این گام، ویفر به دور خود می چرخد تا سطح آن به طور مساوی و هموار از مایع مربوطه پوشیده شده و همچنین خیلی باریک شود.

7-در این مرحله , Photo Resist در معرض اشعه ی ماورا بنفش قرار می گیرد UV. واکنش شیمیایی که با UV رخ می دهد مشابه همان اتفاقی است که به هنگام فشار دادن دکمه بر روی فیلم خام در دوربین می افتد.
قسمت های مقاوم بر روی Wafer بعد از اینکه در معرض UV قرار گرفتند به صورت محلول در می آیند.مرحله ی تاباندن پرتو با استفاده از پوشش هایی که مثل نقش و نگار هستند تمام شده . وقتی از اشعه ی UV استفاده می شود, پوششی با طرح های مختلف بروی آن به وجود می آید.ساخت یک CPU نیازمند تکرار این فرایند است تا اینکه چند لایه بروی هم به وجود آید.
یک لنز هم باعث کاهش نقش های رو پوشش می شود و آنها را به یک نقطه ی کانونی جمع کند.نتیجه ی آن بر روی Wafer این است که 4 بار کوچکتر , طولی تر نسبت به نقش و نگار های روی پوشش است.

8-یک عدد ترانزیستور ساخته شده و پدیدار می شود. یک ترانزیستور به عنوان یک سوئیچ عمل کرده و روند جریان الکتریکی در یک تراشه کامپیوتر را کنترل می کند. تحقیق و پژوهش های شرکت Intel در توسعه و پیشرفت ترانزیستورها نقش زیادی ایفا کرده است و اندازه آنها را نیز بسیار کوچک نموده است. تا جایی که آنها ادعا می کنند 30 میلیون از ترانزیستورها را می توان بر سر یک سنجاق ( یا یک میخ کوچک ) قرار داد.

9-بعد از تاباندن UV . تمام Photo Resist ها توسط یک حلال پاک می شوند.این کار باعث آشکار شدن الگوی طرح های Photo Resist که توسط آن پوشش ساخته شده بود می شود. ترانزیستور ها و رابط ها و اتصالات الکتریکی از همین جا شروع می شوند.

10-لایه مقاوم (PR)مذکور از مواد ویفر محافظت می کند تا از خارج تراشیده نشوند(کنده کاری نشوند) مناطقی که بدون محافظ هستند، با استفاده از محصولات و تغییرات شیمیایی، تراشیده می شوند.

11-بعد از کنده کاری Photo Resist)PR )برداشته شده و شکل مطلوب آن پدیدار
می شود.

12-لایه های مقاوم بیشتری (لایه ابی رنگ موجود در تصویر) به کار گرفته می شود و این لایه مجدداً در معرض اشعه فرابنفش قرار می گیرند. این نواحی قبل از ورود به مرحله بعد (یعنی مرحله ناخالص سازی یا تلغیظ یون) مجددا با شست و شو پاک می شوند. این مرحله مرحله ای است که ذرات یون در معرض ویفر قرار می گیرند و این اجازه را به سیلیکون می دهند تا خصوصیات شیمیایی خود را تغیر دهد. این مسئله منجر می شود CPU بتواند جریان الکتریسیته را کنترل کند.

13- طی یک فرایند که القا یون نامیده می شود (شکلی از فرایند تلغیظ) ناحیه در معرض قرار گرفته سیلیکون ویفر توسط یون ها بمباران می شود. یون ها در سیلیکون .ویفر القا می شوند. (کاشته می شوند) تا راهی را که سیلیکون در این نواحی الکتریسیته را هدایت می کند،‌تغییر دهند. یون ها با سرعت خیلی زیاد به سطح ویفر سوق داده می شوند یک میدان الکتریکی سرعت یون ها را تا بیش از 300000 کیلومتر بر ساعت (تقریبا 185000 مایل بر ساعت ) افزایش می دهد.

14- بعد از مرحله القای یون لایه مقاوم (PR) برداشته شده و موادی که می بایست تلغیظ می شدند حالا دارای اتم های مخالف می باشند.

15- این ترانزیستور به مرحله اتمام ساخت نزدیک است 23 عدد روزنه (حفره) روی لایه عایق بالایی ترانزیستور ایجاد شده است. این 3 روزنه با مس (Copper) پر می شوند این مسئله امکان برقراری ارتباط با سایر ترانزیستورها را فراهم می کند.

16- در این مرحله ویفرها در یک محلول سولفات مس قرار می گیرند یون های مس، طی فرایندی به نام Electroplanting ( یا همان آب کاری الکتریکی) روی ترانزیستور ته نشین می شوند . یون های مس، از قطب مثبت (Anode) به سمت قطب منفی (Cathode) که توسط ویفر نمایان می شود، حرکت می کنند.

17- در نهایت یون های مس، به شکل یک لایه نازک بر روی سطح ویفر نشست می کنند.
18- همان طور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، مواد اضافی حذف شده و تنها یک لایه خیلی نازک از مس، باقی مانده است (در نهایت 3 حفره ای که در مورد آنها قبلا صحبت شد نیز با مس پر شدند)

19- لایه های فلزی چند گانه ای برای برقراری ارتباط و بهم پیوستن ترانزیستورهای مختلف، ساخته می شوند. اینکه این اتصالات چگونه سیم کشی شوند و چطور این ارتباط برقرار شود، توسط تیم معماری و طراحی که کارایی و عملکرد پردازنده مربوطه را توسعه می دهند، مشخص می شود هنگامی که تراشه های کامپیوتر خیلی مسطح (Flat) به نظر می رسند، در حقیقت آنها از بیش از 20 لایه برای ساختن مدارات پیچیده تشکیل شده اند. وقتی با جزئیات بیشتری به یک تراشه بنگرید ، یک شبکه پیچیده از خطوط مدار و ترانزیستور را که شبیه به سیستم بزرگراه های چند طبقه آینده می باشد مشاهده خواهید نمود.

20- عملکرد هر کدام از ویفرهای آماده در این مرحله تست می شود
در این گام الگوهای تست تک به تک تراشه ها تغذیه شده (یعنی روی تک تک آنها تست می شود) و پاسخ دریافتی مانیتور شده و با پاسخ صحیح مقایسه می شود
21- بعد از تست ها مشخص می شود که ویفر بازده خوبی از واحدهای پردازنده در حال کار را دارا می باشد در این مرحله ویفر به قطعاتی کوچک تر برش داده می شود (Called Dies)
22- Die هایی که نسبت به الگوی تست پاسخ صحیح نشان داده اند، وارد مرحله بعد 0یعنی مرحله بسته بندی) می شوند. Die های بد کنار گذاشته می شومند.
23- die در مرحله قبلی (مرحله Slicing) برش داده شده است. Die که شما مشاهده می کنید یک Die از پردازنده هسته ای شرکت (Core i 7) Intel می باشد.
24-Die و پخش کننده حرارت (Heat Spreader) در کنار همدیگر قرار می گیرند تا شکل نهایی پردازنده کامل شود
توسط زیر لایه سبز رنگ یک واسطه الکتریکی و مکانیکی (اتوماتیک) برای پردازنده ساخته می شود تا بتواند با سایر اجزای سیستم ارتباط برقرار کند.
پخش کننده حرارت نقره ای رنگ یک واسط حرارتی می باشد که خنک کننده های روی آن قرار گرفته و باعث می شود پردازنده حین کار نیز خنک بماند.
25- یک ریز پردازنده دارای پیچیده ترین فرایند تولید محصول روی کره زمین است. در حقیقت تولید آن صدها مرحله طول می کشد و تنها بخش های مهمی از آن در این مقاله عنوان شد
26- در طول مرحله پایانی تست، ویژگی های کلیدی پردازنده تست می شوند (ویژگی های مهمی مانند اتلاف قدرت، حداکثر فرکانس و غیره

[quote pid='19212' dateline='1512843321']
ساخت و تولید CPUچه مراحلی دارد?
[/quote]

1.CPU شما از شن ساخته می شود.

25 درصد از شن را سیلیکون تشکیل می دهد.که بعد از اکسیزن فراوان ترین عنصر در پوسته ی زمین است.به خصوص شن مقدار زیادی سیلیکون به صورت سیلیکون دی اکسید SiO2 در خود دارد که عنصر اصلی برای ساخت اجسام نارسانا است.
[img=387x0]http://www.gooyait.com/uploads/249.jpg[/img]

2.پاک سازی و نمو
بعد از بدست آوردن شن خالص و جدا کردن سیلیکون از آن مواد اضافی از آن جدا می شوند و سیلسکون خالص بدست می آید که چند قدم با محصول نیمه رسانا که به آن Electronic Grade Silicon می گویند فاصله دارد. نتیجه ی پاک سازی ماده این است که فقط ممکن است 1 اتم از میان بیلیون ها اتم ,غیر سیلیکونی باشد. بعد از مرحله ی پاکسازی سیلیکون وارد مرحله ی گداختن می شود. در این تصویر شما می توانید ببینید که چطور یک کریستال از سیلسکون تصفیه شده و گداخته بوجود می آید. محصول بدست آمده ی آن مونو کریستالی به نام INGOT(شمش)است.

[img=286x0]http://www.gooyait.com/uploads/330.jpg[/img]
3.Ingot بزرگ
یک Ingot مونو کریستال از Electronic Grade Silicon ساخته می شد. وزن هر Ingot حدود 100 کیلو گرم(220 پوند) و خلوص سیلیکون 99.999 درصد است.

[img=450x0]http://www.gooyait.com/uploads/420.jpg[/img]
4.برش Ingot
Ingot وارد مرحله ی برش می شود که در آن جا به دیسک ها ی سیلیکونی تبدیل می شود.که به آن ها Wafer (قرص) می گویند.-که خیلی باریک بریده شده اند- بعضی از Ingot ها از 5 فوت هم بلند تر هستند. بسته به Wafer های تولیدی قطرهای مختلفی هم دارند. امروزه CPU ها از Wafer های 300 میلیمتری ساخته می شوند.

[img=446x0]http://www.gooyait.com/uploads/521.jpg[/img]
5.تمیز کردن Wafer ها
وقتی که برش انجام شد, Wafer ها براق می شوند تا هیچ خدشه ای نماند. سطح آن آینده ای و صیقلی است.شرکت Intel خودش Ingot ها و Wafer ها را تهیه نمی کند. در عوض Wafer های آماده را از شرکت های دیگر خریداری می کند. Intel برای فرایند 45mm High-K\Metal از Wafer هایی با قطر 300 میلیمتر (12 اینچی) استفاده می کند.اولین بار وقتی که Intel شروع به ساخت چیپ ها کرد جریان های الکتریکی بر روی Wafer های 50 میلیمتری(2اینچی) ایجاد کرد.امروزه Intel از Wafer های 300 میلیمتری که که نتیجه ی آن کمتر شدن قیمت است استفاده می کند.

10.حک کردن

لایه ی Photo Resit باعث حفاظت از Wafer می شد که نباید روی آن خطی می افتاد. حالا قسمت هایی که اشعه تابیده شده اند با مواد شیمیایی حکاکی می شوند

11.حکاکی
. بعد از حکاکی Photo Resist پاک شده و اشکال روی آن نمایان می شوند.

12.بکاربردن دوباره ی Photo Resist
Photo Resist (آبی)بیشتری بکار گرفته می شود و سپس دوباره اشعه ی UV تابانده می شود. ماده ی اشعه دیده دوباره شسته شده و قبل از مرحله ی بعدی که به آن برامیختن یون ion dropping می گویند. در این مرحله ذرات یونی به Wafer تابانده می شوند که به سیلیکون امکان تغیر خاصیت شیمیایش را می دهد تا CPU بتواند کنترل شارش الکتریکی را داشته باشد.

13.برآمیختن یونی
در طی پروسه ای که به آن القای یونی می گویند(یک حالت از پروسه ی برآمیختن یونی است) محلی که Wafer سیلیکونی دارد با یون بمباران می شود. یون های القا شده در سیلیکون باعث می شود که سیلسکون در آن مناطق رفتار الکتریکی متفاوتی داشته باشد. یون ها به سمت سطح Wafer رانده می شوند تا به ولتاز بالا برسند. در میدان الکتریکی آن سرعت یون ها به 300.000 کیلو متر در ساعت هم می رسد.

14.پاک کردن دوباره ی Photo Resist
بعد از القای یونی, photo Resist پاک شده و ماده ای که ریخته می شود(قسمت سبز رنگ) اتم های بیگانه به آن اضافه می کنند.

15.یک ترانزیستور
آماده شدن یک ترانزیستور نزدیک است. سه سوراخ بر روی لایه ی عایق (بنفش) نهاده شده. این سه سوراخ با مس پر می شوند که رسانای دیگر ترانزیستور ها باشند.

16.فلز کاری wafer
در این مرحلهWafer ها در یک محلول سولفات مس گذاشته می شوند.یون های مس بر روی ترانزیستور ته نشین می شوند که به آن فلزکاری می گویند. یون های مس از سمت مثبت (آند) به سمت منفی آن (کاتد) حرکت می کنند که برروی wafer نشان داده شده.

17.مقرر شدن یون ها
یون های مس به صورت یک لایه ی نازک برروی سطح Wafer مستقر می شوند.

18.پاک کردن مواد اضافی
مواد اضافی از روی لایه ی نازک مس پاک می شود.

19.روکشی
لایه های مختلف فلزی برای اتصال بین ترانزیستور های مختلف ساخته شده اند. طرز وصل کردن این لایه ها به هم توسط مهندسان و تیم های طراحی می شود که طرح اصلی پردازنده تولیدی به این قسمت مربوط می شود(مثلا پردازنده ی i7 تولید می شود). درحالی که چیپ های کامپیوتر به نظر صاف می آیند آنها حدودا 20 لایه از اجزای مختلف ترکیب کننده ی برق دارند.اگر با یک ذره بین به چیپ نگاه کنید یک شبکه ی پیچیده از مدار ها و ترانزیستور ها که مثل وسیله ای که از آینده آمده است می ماند , می بینید.

20.تست نوع Wafer
این قسمت از آماده سازی Wafer آن را وارد یک تست کیفی می کند. در این مرحله الگو های تست بر روی تک تک چیپ ها انجام می شود و جواب های گرفته شده را با جواب درست (قبلا داده شده) مقایسه می کند.

21.برش Wafer ها
بعد از تست که معلوم شد آیا wafer ها از نظر پردازش سالم هستند یا نه wafer ها به قطعات کوچک تر تبدیل می شوند(که به انها Dies می گویند)

22.خوب. بد. زشت !
Dies هایی که از تست سربلند آمدند به مرحله ی بعد راه پیدا می کنند(بسته بندی). Dies های خراب دور انداخته می شوند. سالها پیش Intel از Dies های خراب CPU دسته کلید درست می کرد.

23.هر کدام از Die ها
این یک Die به تنهایی است که در مرحله ی قبلی جدا شده. این Die که در تصویر می بینید یک Die از intel Core i7 هست.

24.جمع بندی CPU
زیر لایه , Die و خنک کننده کنار هم گذاشته می شوند تا یک پردازنده ی کامل را تشکیل دهند. زیر لایه ی سبز پردازنده از رابط الکتریکی و مکانیکی برای تعامل با کل سیستم ساخته شده . خنک کننده ی خاکستری رنگ یک رابط گرمایی است که کار آن خنک کردن است. که باعث خنک کردن پردازنده در هنگام کار می شود.

25.یک CPU تمام شده
یک ریز پردازنده پیچیده ترین محصول تولید شده در زمین است . در حقیقت 100 ها مرحله طول می کشد ولی فقط مهم ترین های آنها در تصویر نشان داده شده.

26.تست CPU
در آخرین مرحله ی تست پردازنده ها برای مشخصات آن ها انجام می شود.(در کنار تست مشخصات اتلاف انرزی و بالاترین فرکانس ها هم تست می شوند)

27.بسته بندی CPU
برپایه ی نتایج تست کلاس, پردازنده ها با قابلیت های یکسان در یک سینی حامل قرار داده می شوند.این مرحله به نام Binning شناخته می شود. نام این فرایند ممکن است برای خیلی از کسانی که Tom’s Hardware را مطالعه می کنند آشنا باشد. Binnig بالاترین فرکانس عملی یک پردازنده را معین می کند.سپس این دسته بندی تجزیه می شود و با توجه به خصوصات تک تک آنها به فروش می روند.

28.رفتن به فروشگاه
پردازنده ی تولید شده و تست شده(که در تصویر i7 نشان داده شده)به کلی فروشی ها در همان سینی ها و به خرده فروشی ها در جعبه فرستاده می شود.

تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum

Kalateh.top

kordi

sahan

4900749125

Kalateh.top

nassiri