Sintesi spiegazione di che cos’è CPU e di come si fa a far
stare milioni di transitor in un oggetto piccolissimo.
Dalla sabbia al cristallo
La sabbia è composta da un
25% di silicio.La prima cosa
da fare è separarlo dalla
sabbia.Il silicio deve essere
purificato tramite diversi
passaggi: Il livello di
purezza richiesto è
altissimo. Dopo il processo
di purificazione il silicio
passa alla fusione.
100 chili di purezza
Il cristallo è composto di silicio elettronico.
L'ingot successivamente viene "affettato"
per ottenere i sottili dischi di silicio
chiamati wafer. Le CPU moderne,
generalmente, sono ottenute da wafer
con un diametro di
300 mm.
Non usatelo come frisbee
Una volta tagliati i wafer
vengono ripuliti. I primi
wafer erano invece da 50
mm. Il liquido blu è
fotoresistente, e viene
distribuito sul wafer in
rotazione, per
assicurarsi che la
distribuzione sia
uniforme e sottile.
Giochi di luce
A questo punto il wafer è
pronto per l'esposizione ai
raggi ultra violetti (UV).
Le aree che sono state
esposte ai raggi UV
diventano solubili.
Nel immagine potete
vedere come apparirebbe
un singolo transistor se
fosse visibile a occhio nudo.
Un nanometro, cioè un
millesimo di millimetro
Dopo l'esposizione ai raggi
UV, le aree esposte vengono
sciolte ed eliminate. La
pellicola fotoresistente è
rappresentata in blu. Il
materiale fotoresistente
protegge le parti del wafer
che devono essere
preservate, mentre quelle
esposte vengono eliminate e
ripulite.
Transistor
A questo punto si procede ad una nuova
esposizione ai raggi UV, per poi passare ad un
nuovo lavaggio. Il passaggio seguente consiste
nell'esposizione a particelle ionizzate.
Cannoni a ioni
Il processo consiste nel
bombardare di ioni le
parti esposte del wafer.
In questo modo gli
ioni sono impiantati
nel silicio, alterandone
le proprietà elettriche.
Dopo, si rimuove il
materiale
fotoresistente.
Uno strato sopra l’altro
Si praticano fori sullo
strato isolante sopra al
transistor, che saranno
ricoperti rame. Il metallo
servirà a collegare ogni
transistor con i suoi simili.
I wafer vengono messi in
una soluzione di solfato di
rame, grazie alla quale gli
ioni di rame si depositano
sui transistor.
Il rame
Gli ioni di rame formano un sottile strato sulla
superficie del wafer. Il materiale in eccesso viene
poi rimosso, e resta un sottile strato di rame.
Una rete stradale in miniatura
Si creano diversi strati di
metallo per dare vita ai
collegamenti tra i
transistor. I chip per
computer possono
sembrare molto sottili,
ma hanno più di 20 strati
di circuiteria. Tutti i
circuiti e le piste vengono
controllate.
Una volta era sabbia
Il wafer viene tagliato in
singole unità, chiamate
die. I die che hanno
superato il test di
risposta passeranno alla
fase successiva, il
confezionamento.
E’ nata una una CPU
A questo punto il die,
deve essere inserito nel
suo alloggio finale e
unito al dissipatore. Il
substrato fornisce
l'interfaccia elettrica e
quella meccanica. Il
dissipatore argentato fa,
da interfaccia con i
sistemi di
raffreddamento.
Controlli maniacali
Ci vogliono centinaia di passaggi per ottenere un
microprocessore.Negli ultimi test vengono messe
alla prova alcune caratteristiche fondamentali.