Produkcja mikroprocesorów

Niejednokrotnie wspominamy o nowych technologiach produkcji, litografii, itd. Postanowiliśmy wspólnie z Wami zajrzeć do jednej z największych fabryk mikroprocesorów na świecie, by zobaczyć jak (mniej więcej) wygląda taka produkcja. Zachęcamy do obejrzenia materiału video poniżej. Sam proces produkcji układów elektronicznych jest zapewne znany. Produkcja układów scalonych w skali mikro nie jest od tego aż tak odległa i skomplikowana. Jedyną trudnością jest tutaj skala i konieczność zapewnienia niezwykle czystych pomieszczeń. Hala produkcyjna jest wielkości dwóch boisk piłkarskich. Mimo to, są to najczystsze miejsca na świecie, wolne od jakiegokolwiek kurzu. Są to pomieszczenia 100 tysięcy razy czystsze od sali operacyjnej. Na płytkę, z której powstanie układ scalony, nie może się dostać choćby najmniejsza cząstka kurzu. Sami pracownicy są poddawani restrykcyjnej kontroli pod tym względem. Wszystko zaczyna się od projektu, wzoru, nad którym pracują inżynierowie z całego świata. Sam układ fizycznie, rozpoczyna swoją przygodę w formie piasku, a konkretniej krzemu. Jest on formowany termicznie w słup, z którego potem uzyskuje się cienkie warstwy krzemu, o idealnie ułożonej strukturze atomowej. Tak stworzone „wafle” trafiają na proces fotolitografii. To dzięki tej technice powstaje wzór. Przypomina to pokaz slajdów. Płytkę pokrywa się odpowiednim roztworem, reagującym ze światłem. Przez wzorzec przepuszczane jest silne światło UV, które trafia na powierzchnię wafla przez soczewkę, wypalając wzór. Jest to etap przejściowy. Bowiem w kolejnym etapie pozbywamy się warstwy krzemu w niezasłoniętej części wzoru. Po usunięciu roztworu powstaje nam ładny wzór w krzemie, czyli malutkie tranzystory. Kolejnym etapem jest zmodyfikowanie przewodności krzemu, poprzez „wstrzyknięcie” odpowiednich domieszek. Pod wpływem temperatury, atomy tych domieszek znajdują swoje właściwe miejsce, w strukturze atomowej krzemu. Dodanie miedzi jest ostatnim z etapów. Najpierw jednak należy dodać odpowiednie bariery, izolację. Potem „wlewamy” miedź do rowków, pomiędzy tranzystorami. Kolejnym etapem jest zeszlifowanie nadmiaru miedzi do poziomu rowków, w których teraz jest owa miedź. Mamy gotową strukturę układu scalonego. W ten sposób tworzonych jest 25 warstw. Teraz wystarczy „tylko” wyciąć odpowiedni fragment i „zapakować”. Proces ten nie jest więc bardzo skomplikowany. Magia dzieje się na etapie projektowania oraz w skali. Mamy tu więc miliardy tranzystorów połączonych na różnych poziomach, w skomplikowany sposób, tworząc rozległą sieć. Gdyby utworzone ścieżki połączyć w jeden przewód, miałby on długość wielu kilometrów. Wszystko to w tak małym formacie, nie większym od paznokcia.