Процесс производства микропроцессора

Начинается с выращивания на поверхности отполированной пластины слоя диоксида кремния, осуществляется этот этап в электрической печи при очень высокой температуре. Толщина слоя зависит от температуры и времени, которое пластина проводит в печи. Затем следует фотолитография. Процесс в ходе которого на поверхности пластины формируется рисунок схемы. Сначала на пластину наносят временный слой светочувствительного материала (фоторезист) на который с помощью ультрафиолетового излучения проецирует изображение прозрачных участков шаблона (фотомаска). Маски изготавливают при проектировании процессора и используют для формирования рисунков схем на каждом слое процессора. Под воздействием излучения засвеченные участки фотослоя становятся растворимыми. Их удаляют с помощью растворителя (плавиковая кислота). Таким образом открывается находящийся под ним слой диоксида кремния. Отрытый диоксид кремния удаляют с помощью процесса, который называется травлением. Затем убирают оставшийся фотослой, в результате чего на полупроводниковой пластине остаётся рисунок из диоксида кремния. … в ходе легирования открытые участки кремневой пластины бомбардируют ионами различных элементов, которые формирует в кремнии отрицательные и положительные заряды изменяемые эл. проводимость участка. Наложение новых слоёв с последующим травлением схемы осуществляется несколько раз. При этом для межслойных соединений в слоях оставляют окна которые заполняют металлом для формирования электрических соединений между слоями. Каждый слой процессора имеет свой собственный рисунок. В совокупности все слои формируют трёхмерную схему. Нанесение слоёв повторяют 20-25 раз в течении нескольких недель. Чтобы выдержать воздействие в процессе нанесения слоёв кремневые пластины должны быть изначально достаточно толстыми, поэтому прежде чем разрезать пластину на отдельные микропроцессоры её толщину уменьшают на 33%, затем на обратную сторону наносят слой специального материала, который улучшает последующие крепление кристалла к корпусу. Этот слой обеспечивает электрический контакт между задней поверхностью интегральной схемы и корпусом. После этого пластины тестируют. Если обнаруживаются неисправности, то данные о них анализируют, чтобы понять на каком этапе обработки произошёл сбой. Затем к каждому процессору подключают зонды и подают питание. Процессоры тестируются компьютером, который определяет удовлетворяет ли характеристики заданным требованиям. После тестирования пластины отправляют в сборочное производство, где их разрезают на маленькие прямоугольники, каждый из которых содержит интегральную схему. Для разделения пластины используют рецензионную пилу. Затем каждый кристалл помещают в корпус. Корпус защищает кристалл от внешних воздействий и обеспечивает его электрическое соединение с платой. После установки кристалла в корпус, его снова тестируют. Неисправные отбраковывают, а исправные направляют на нагрузочные испытания - воздействию температурных и влажностных режимов, а так же электростатических разрядов. После каждого нагрузочного испытания процессор тестируют на его функциональное состояние. Затем их сортируют в зависимости от их поведения при различных тактовых частотах и напряжениях.

Дата добавления: 2015-11-26