CPU Fertigung ist ein komplexer Prozess, der seit der Erfindung der Halbleiterelektronik wurde weiterentwickelt. Mikrochips auf einer Silizium-Basis , die mit verschiedenen Chemikalien, Strahlung und Metallen behandelt wird, um ein Netzwerk von atomaren Transistoren bilden gebaut . Herstellung eines Mikrochip erfordert eine große und komplexe Infrastruktur eine präzise Steuerung der Chemikalien und Temperaturen auf mikroskopischer Ebene erforderlich . Chips werden in sogenannten " Reinräumen ", die praktisch keinen Staub enthalten überhaupt, und die Ingenieure tragen statisch, Fusseln und staubfrei Bodies gebaut . Wenn ein einziges Staubkorn landet auf einem nackten Mikrochip , wird es vollständig zerstört werden . Anweisungen
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Polysilizium Base zusammen mit geringen Mengen von leitenden Elementen wie Arsen, Bor, Phosphor oder Antimon geschmolzen . Die Materialien werden in einem Quarz- Behälter geschmolzen , weil Quarz schmilzt bei einer höheren Temperatur als Silizium und der anderen Materialien.
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Vorrichtung senkt ein Siliziumkristall "seed " in das geschmolzene Silicium und die Schmelze langsam abgekühlt. Da das Silizium abkühlt, kristallisiert es um den Samen . Eine Maschine langsam entfernt oder "zieht" den Samen aus der Schmelze, die sich zu einem kleinen Barren Grundmaterial .
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Engineers abrasieren die Enden und Kanten des Rohlings , die enthalten die höchsten Konzentrationen von Verunreinigungen . Eine automatisierte Draht Säge schneidet der Ingot in Wafer , die nur 1 bis 2 Millimeter dick sind.
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Engineers heizen die Wafer um Defekte zu entfernen und untersuchen sie mit einem Laser , um sicherzustellen, dass die Kristallstruktur rein ist . Maschinen schleifen und polieren die Scheiben , um sie in sehr flachen, dünnen Strukturen drehen , poliert , bis sie wie ein Spiegel sind .
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Die Ingenieure erstellen ein Muster aus verschiedenen Schichten auf dem Wafer mit einem Prozess namens Photolithographie . Sie überziehen die Silizium mit einer Substanz als Photoresist , die unter UV-Licht löst . Der Wafer wird teilweise durch ein Muster als " Maske " und werden dann ultraviolettem Licht ausgesetzt . Exposed Fotolack verbrennt , so dass nur die Teile von der Maske abgedeckt. Die Ingenieure wiederholen Sie diesen Vorgang mehrmals zu viele Schichten von verschiedenen Mustern zu erstellen
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Ionen - . Elemente mit abnormen Zahlen von Elektronen bombardieren die Schichten . Die Ionen verändern die halbleitenden Eigenschaften des Siliziums , drehen die Schichten in ein Netzwerk von Transistoren .
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Wenn alle Schichten fertig sind, erstellen Ingenieure Öffnungen in der Chip mittels Photolithographie . Diese Bohrungen ermöglichen die Schichten miteinander verbunden werden.
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anderen Maschine Mäntel der Wafer mit Aluminium oder Kupfer enthalten, die auch in die Öffnungen zu füllen. Das Metall erzeugt elektrischen Verbindungen zwischen den Transistoren .
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Ingenieure testen jedes Chip auf dem Wafer und entsorgen Sie die defekte diejenigen. Oft sind die Chips auf dem Rand des Wafers sind fehlerhaft, und die besten in der Nähe des Zentrums werden weiter getestet , um zu sehen , ob sie militärischen oder industriellen Spezifikationen zu erfüllen.
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Eine spezielle Schneidemaschine schneidet die Wafer in einzelnen Chips , die dann in keramischen Gehäusen implantiert werden.
