Układy scalone to trójwymiarowe struktury produkowane jednocześnie w wielu egzemplarzach
na waflach krzemowych w ośrodkach produkcyjnych (określanych mianem  fab ). Wytwarzanie
chipów to skomplikowany proces wymagający setek precyzyjnie kontrolowanych etapów, w wyniku
których powstaje wiele warstw różnych materiałów ułożonych wg wzoru jedna na drugiej. Warstwy
te tworzą obwody, które składają się z elektrycznych ścieżek oraz tranzystorów (przełączników).
Według prawa Moore a, liczba tranzystorów w układzie mniej więcej podwaja się co kilka lat.
Jak Intel produkuje
To sprawia, że tranzystory stają się coraz mniejsze. W miarę, jak rośnie ich liczba, do układów
można dodawać coraz więcej funkcji. Od dekad Intel pozostaje liderem w dziedzinie technologii
i produkcji tranzystorów, a dzięki ich coraz mniejszym rozmiarom i bardziej zaawansowanej
22-nanometrowy
strukturze prawo Moore a staje siÄ™ rzeczywistoÅ›ciÄ…, zwiÄ™kszajÄ…c możliwoÅ›ci używanych na co procesor Intel® Core"!
trzeciej generacji.
procesory?
dzień urządzeń. Oto kilka kluczowych etapów procesu wytwarzania 22-nanometrowych
procesorów Intel® Core"! trzeciej genracji.
Od piasku do sztaby Od sztaby do wafla Fotolitografia Domieszkowanie Trawienie Tworzenie tymczasowej bramki
Piasek Cięcie sztab Nakładanie fotorezystu Domieszkowanie Trawienie Tworzenie dielektryku bramki
Piasek zawiera znaczną ilość krzemu  pierwiastka, Sztabę tnie się na pojedyncze dyski krzemowe Fotolitografia to proces, który powoduje wytworzenie Jony (atomy naładowane dodatnio lub ujemnie) Aby utworzyć grzbiet tranzystora typu tri-gate, Na części tranzystora nakłada się fotorezyst, po czym
od którego rozpoczyna się produkcja układów nazywane waflami. Każdy wafel ma około 1 mm określonego wzoru na waflu. Zaczyna się on od nałożenia osadza się pod powierzchnią wafla w regionach, Intel nakłada twardy materiał maskujący (kolor wytwarza się cienką warstwę dwutlenku krzemu
komputerowych. Krzem jest półprzewodnikiem, grubości. na powierzchnię wafla czułego na światło, odpornego na które nie są pokryte fotorezystem. Zmienia to niebieski na rysunku) z wykorzystaniem fotolitografii. (kolor czerwony na rysunku) poprzez wstawienie wafla
co oznacza, że można zmienić go w doskonały trawienie materiału nazywanego fotorezystem. charakterystykę przewodnictwa krzemu Następnie stosuje się środek chemiczny, aby do pieca wypełnionego tlenem. Warstwa ta staje się
Polerowanie wafli
przewodnik lub izolator elektryczności poprzez w wybranych lokalizacjach. wytrawić niepożądany krzem, pozostawiając grzbiet tymczasowym dielektrykiem bramki.
Wafle poleruje się w celu uzyskania nieskazitelnej, Naświetlanie fotorezystu
dodanie nieznacznej ilości domieszek. z warstwą twardej maski na górze.
lustrzanej powierzchni. Intel kupuje wafle gotowe Fotorezyst utwardza się, a następnie jego części są Usuwanie fotorezystu Tworzenie elektrody bramki
Stopiony krzem do produkcji. wystawianie na światło ultrafioletowe, przez co stają Po domieszkowaniu usuwa się fotorezyst. Niektóre Usuwanie twardej maski Za pomocą fotolitografii tworzy się tymczasową
Krzem oczyszcza się tak dokładnie, aż będzie się rozpuszczalne. Światło przechodzi przez maskę obszary zawierają teraz obce atomy (kolor zielony Twardą maskę usuwa się chemicznie. Na powierzchni warstwę polikrystalicznego krzemu (kolor żółty na
zawierał mniej niż jeden obcy atom na milion. (podobną do szablonu), a następnie przez soczewkę na rysunku). pozostaje wysoki, cienki grzbiet, który będzie rysunku). Staje się ona tymczasową elektrodą bramki.
Topi się go, a następnie schładza, aby uformować w celu zmniejszenia i  wydrukowania wzoru obwodów kanałem tranzystora.
Tranzystor Izolowanie tranzystora
cylinder o krystalicznej strukturze, nazywany sztabą. na każdej warstwie każdego układu na waflu.
Choć zwykle na jednym waflu buduje się setki W kolejnej fazie utleniania tworzy się warstwę
Monokrystaliczna sztaba krzemowa Wywoływanie fotorezystu układów, następne etapy produkcji skupiają się dwutlenku krzemu na całej powierzchni wafla
Sztaba ma średnicę 300 milimetrów (mm) i waży Chemiczny proces usuwa rozpuszczalne części na drobnej części układu  na tranzystorze. (przezroczysty kolor czerwony na rysunku) w celu
około 100 kilogramów. fotorezystu, pozostawiając wzór określony przez odizolowania tranzystora od innych elementów.
maskÄ™.
Tworzenie metalowej bramki Osadzanie metalu Warstwy metalowe Sortowanie i dzielenie wafli Pakowanie płytek Testowanie jakości
Przygotowanie do podłączenia tranzystora Polerowanie Sortowanie Pojedyncza płytka
z izolatorem o wysokiej stałej i gotowy procesor
W warstwie izolacyjnej nad tranzystorem wytrawia Nadmiar materiaÅ‚u usuwa siÄ™ przez polerowanie, Po zakoÅ„czeniu obróbki każdy ukÅ‚ad na waflu poddaje siÄ™ Pokazana tu pÅ‚ytka krzemowa to procesor Intel®
Testowanie procesorów
dielektrycznej
się trzy otwory (kolor czerwony na rysunku). Otwory które pozostawia określony wzór elementów testom funkcjonalnym. Core"! trzeciej generacji, pierwszy 22-nanometrowy
Procesory przechodzÄ… ostateczne testy
wypełnia się miedzią lub innym materiałem, który miedzianych. mikroprocesor Intela wykorzystujący tranzystory 3D.
Usuwanie tymczasowej bramki
Cięcie wafli
funkcjonalności, wydajności i zasilania.
tworzy metalowe połączenia z innymi tranzystorami.
Tymczasowa elektroda i dielektryk bramki sÄ… wytrawiane
A
ączenie z warstwami metalowymi Wafle tnie się na kawałki nazywane płytkami Pakowanie
Sortowanie
w przygotowaniu na ukształtowanie ostatecznej bramki.
Powlekanie elektrolityczne Podobnie jak wielopoziomowa autostrada, warstwy krzemowymi (ang. die). Podłoże, płytka krzemowa i rozpraszacz ciepła wspólnie
Na podstawie wyników ostatecznego testu procesory
Wafle umieszcza się w roztworze siarczanu metalu łączą tranzystory w układzie (zob. rysunek tworzą gotowy procesor. Zielone podłoże zapewnia
Na powierzchnię wafla nakłada się wiele warstw materiału
Przejście do pakowania
o takich samych możliwościach grupuje się na tackach
miedzi. Jony miedzi osadza się na tranzystorze w środku i po prawej stronie). Konstrukcja układu połączenia elektroniczne i mechaniczne, dzięki którym
o wysokiej stałej dielektrycznej (kolor żółty na rysunku)
Na podstawie wyników testu wybiera się płytki do
transportowych.
z wykorzystaniem procesu nazywanego określa sposób wykonania połączeń. Choć układy procesor może współdziałać z systemem. Srebrny
z wykorzystaniem metody nazywanej osadzaniem warstw
procesu pakowania.
powlekaniem elektrolitycznym wyglądają na płaskie, mogą zawierać ponad rozpraszacz ciepła to interfejs termiczny, który pomaga
atomowych. Materiał ten wytrawia się w niektórych Pakowanie detaliczne
30 warstw skomplikowanych obwodów. w usuwaniu nadmiaru ciepła.
obszarach, na przykład w warstwie dwutlenku krzemu. Procesory Intela, takie jak pokazany tutaj procesor
Po powlekaniu
Intel Core trzeciej generacji, wysyła się do producentów
Jony miedzi tworzÄ… cienkÄ… warstwÄ™ na powierzchni Gotowy procesor
Formowanie metalowej bramki
systemów w opakowaniach zbiorczych albo pakuje
tranzystora. Gotowy układ, taki jak procesor Intel Core trzeciej
Na powierzchni wafla tworzy siÄ™ metalowÄ… warstwÄ™
w pudełka do sprzedaży w sklepach detalicznych.
generacji, jest jednym z najbardziej skomplikowanych
elektrody bramki (kolor niebieski na rysunku), a następnie
produktów, jakie wytwarza się na świecie.
usuwa ją z obszarów innych niż elektroda bramki.
Połączenie metalowej bramki z materiałem o wysokiej stałej
dielektrycznej zwiększa wydajność i ogranicza upływ prądu.
Copyright © 2012 Intel Corporation. Wszystkie prawa zastrzeżone. Intel, logo Intel i Intel Core to znaki towarowe Intel Corporation w Stanach Zjednoczonych i (lub) innych krajach. *Inne nazwy i marki mogÄ… być wÅ‚asnoÅ›ciÄ… odpowiednich podmiotów. 0312/TM/LAI/HH/5K 319610-004US