Costruzione di un
MICROPROCESSORE
La sabbia di quarzo, in particolare, ha quantitativi molto
alti di diossido di silicio (SiO2), vale a dire l'ingrediente
base per l'industria dei semiconduttori.
Il cristallo è composto
di silicio elettronico,
pesa circa 100 chili, e
ha un livello di
purezza del 99.9999%.
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.
Una volta tagliati i
wafer vengono ripuliti
fino a che non sono del
tutto privi di difetti
Il liquido blu è
fotoresistente, e viene
distribuito sul wafer in
rotazione, per
assicurarsi che la
distribuzione sia
uniforme e sottile.
A questo punto il wafer è pronto per l'esposizione
ai raggi ultra violetti (UV).
Le aree del wafer che sono state esposte ai raggi
UV diventano solubili.
Una lente (al centro) serve a ridurre le dimensioni
dell'immagine della mascherina, e a concentrarla
su un solo punto.
Dopo l'esposizione ai
raggi UV, quindi, le aree
esposte vengono sciolte
ed eliminate usando un
solvente specifico. 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 con
un processo chimico.
La pellicola
fotoresistente è rimossa
A questo punto si
applica un nuovo strato
di pellicola
fotoresistente (in blu), e
si procede ad una nuova
esposizione ai raggi UV,
per poi passare ad un
nuovo lavaggio.
Il processo
chiamato "ion
implantation"
consiste nel
bombardare di ioni
le parti esposte del
Dopo il bombardamento
di ioni si rimuove il
materiale fotoresistente,
e il materiale esposto ora
contiene dei nuovi atomi.
Sul transistor si praticano
tra fori sullo strato
isolante (magenta) sopra
al transistor, che saranno
ricoperti rame
I wafer vengono messi
in una soluzione di
solfato di rame, grazie
alla quale gli ioni di
rame si depositano sui
transistor, con un
processo chiamato
elettroplating.
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, solo dove
serve.
Si creano diversi strati di
metallo per dare vita ai
collegamenti (think
wires) tra i transistor. Il
modo in cui si creano
questi collegamenti
dipende
dall'architettura e dal
progetto della CPU.
Tutti i circuiti e le piste
vengono controllate, e
le risposte del chip
confrontate con quelle
standard, per vedere se
tutto funziona come
dovrebbe.
Una volta che le prove hanno
stabilito la buona qualità dei
processori, il wafer viene
tagliato in singole unità,
chiamate die.
I die che hanno superato il test
di risposta passeranno alla fase
successiva, il confezionamento.
Quelli difettosi, invece, vengono
gettati. Anni fa Intel ci faceva dei
gadget.
Questo è un singolo
die, risultato delle
fasi precedenti. È un
processore Core i7
Il substrato fornisce l'interfaccia
elettrica e quella meccanica,
necessarie per l'interazione tra il
processore e il resto del
computer. Il dissipatore
argentato fa da interfaccia con i
sistemi di raffreddamento, usati
per mantenere la CPU fresca
quando è in funzione.
Negli ultimi test vengono
messe alla prova alcune
caratteristiche fondamentali,
come la dissipazione di calore
e la frequenza massima).
In base ai risultati del test successivo, i processori
vengono organizzati e divisi sui nastri trasportatori.