...patorului manipuleaza codul binar care este miezul functionarii calculatorului. Constructia in sine a unui cip necesita, de obicei, cateva sute de pasi de fabricare care dureaza cateva saptamani. Fiecare pas trebuie executat perfect pentru ca cip-ul sa functioneze. Conditiile sunt foarte stricte. Spre exemplu, deoarece un fir de praf poate distruge cip-ul, fabricarea trebuie sa aiba loc intr-o camera curata care contine mai putin de 25 de submicroni de particule de praf intr-un metru cub de aer in contrast, camera de zi are intre doua milioane si douazeci de milioane de particule intr-un metru cub de aer. Mare parte din echipamentul necesar pentru crearea cip-urilor admite cea mai inalta dintre tehnologiile inalte, astfel incat fabricile de cip-uri, care costa intre un miliard si doua miliarde de dolari, sunt printre cele mai costisitoare intreprinderi. Tehnologia de baza a fabricarii cip-ului este procesul planar proiectat in 1857 de Jean Hoerni de la Fairchild Semiconductor. Acesta furniza mijloacele de creare a unei structuri cu straturi a bazei de silicon a unui cip. Aceasta tehnologie a fost pivotul in aparitia circuitului integrat in 1958 de catre Robert N. Noyce. Legatura intre tranzistoare si circuitul integrat a fost tehnologia planara care a deschis drumul catre procesul de fabricare conform caruia se construiesc astazi cip-urile. Sutele de pasi individuali din acest proces pot fi grupati in cateva operatii de baza.Proiectarea cip-uluiPrima operatie este proiectarea cip-ului. Cand ai de construit milioane de tranzistoare pe o pastila de siliciu de dimensiunea unghiei unui copil, plasarea si interconectarea tranzistoarelor trebuie lucrata meticulos. Fiecare tranzistor trebuie proiectat pentru functia proprie, si se combina grupuri de tranzistoare pentru a crea elemente de circuit cum ar fi invertoarele, sumatoarele si decodoarele. Proiectantul trebuie sa ia de asemenea in consideratie scopul pentru care a fost proiectat cip-ul. Un cip de procesor executa instructiunile dintr-un calculator iar cipul de memorie stocheaza datele. Cele doua tipuri de cip-uri difera oarecum in structura. Din cauza complexitatii cip-urilor din ziua de astazi, munca de proiectare este realizata de un calculator, desi inginerii printeaza adesea o diagrama marita a structurii cip-ului pentru a o examina in detaliu.Cristalul de siliciuMaterialul de baza pentru constructia unui circuit integrat este cristalul de siliciu. Siliciul, elementul cel mai abundent pe pamant dupa oxigen, este ingredientul principal al nisipului de plaja. Siliciul este un semiconductor natural, ceea ce inseamna ca poate fi alterat pentru a deveni fie izolator, fie conductor. Pentru a obtine cristalul de siliciu, siliciul- minereu este obtinut din cuart si este tratat cu chimicale pentru elimina impuritatile pana cand ceea ce ramane este aproape 100 siliciu. Siliciul purificat este topit si apoi transformat in cristale de forma cilindrica numite lingouri. Lingourile sunt feliate in membrane de circa 0,725 mm grosime. Intr-unul din pasi, numit planarizare sunt lustruite pana cand capata o suprafata fina ca o oglinda si fara cusur. In prezent, majoritatea acestor membrane au un diametru de 200 mm, dar industria doreste obtinerea unui diametru standard de 300 mm. Deoarece o singura membrana produce sute de cip-uri, membrane mai mari inseamna ca mai multe cip-uri pot fi produse, scazand costul de productie.Primele straturiCand membrana este pregatita, procesul constructiei circuitului cip-ului incepe. Crearea tranzistoarelor si interconectarea lor cuprinde cativa pasi de baza care se repeta de mai multe ori. Cele mai complexe cip-uri create astazi contin 20 sau mai multe straturi si pot necesita cateva sute de pasi de procesare distincti pentru crearea acestora una cate una.Primul strat este dioxidul de siliciu, care nu conduce electricitatea si, drept urmare, serveste ca izolator. Este creata prin suprapunerea straturilor pe un...
Download