Quy Trình Sản Xuất CPU 22nm Của Intel - Vi Xử Lý Từ Cát

Hiện nay bộ xử lý được sản xuất với công nghệ tiên tiến, hiện đại và với CPU 22nm cũng vậy, đây là một thiết bị tuy rất nhỏ bé nhưng lại có công dụng vô cùng mạnh mẽ.


Tổng Quan Bộ Vi Xử Lý Intel


Quy Trình Sản Xuất CPU 22nm Của Intel

 

Xã hội ngày nay đang là thời kỳ bùng nổ của công nghệ thông tin với hàng loạt những sản phẩm, thiết bị thông minh ra đời được áp dụng công nghệ sản xuất tiên tiến, hiện đại. Với chíp xử lý CPU của Intel thì chắc ai cũng biết đến nó, nhưng chắc nhiều người còn thắc mắc rằng thiết bị này nhỏ như thế thì không biết nó được sản xuất như thế nào thì trong bài viết này mình sẽ giúp các bạn hiểu hơn về quy trình sản xuất của nó và cụ thể là Quy trình sản xuất CPU 22nm của Intel.


CPU Speed Accelerator - Ứng Dụng Cải Thiện Tốc Độ Cho Mac


Quy Trình Sản Xuất CPU 22nm Của Intel

 

Quy Trình Sản Xuất CPU 22nm Của Intel

 

Các bước để sản xuất CPU 22nm của Intel

 

Để sản xuất ra được một chip hoạt động với tính năng tốt năng thì đây là một quá trình rất khó khăn đối với nhà sản xuất và với công nghệ sản xuất CPU 22nm của Intel cũng vậy. Với chất liệu như Silic, silicon,... có thể là rất quen thuộc với bạn và có thể thấy rằng nó đóng vai trò rất quan trọng trong thế giới công nghệ của chúng ta và đó cũng là những thứ mà đã được Intel áp dụng để từ cát đã biến nó trở thành CPU Ivy Bridge dựa trên dây chuyền sản xuất công nghệ 22nm.

 

1. Từ cát rồi tiến hành làm nóng chảy silic

Bước đầu tiên đi vào sản xuất là việc chuẩn bị nguyên liệu là cát, cát hứa hàm lượng silic rất là cao và bên cạnh đó thì Silic là nguyên tố rất phong phú trong tự nhiên, Silic là chất bán dẫn, vì thế nó được dùng để đưa vào trong quá trình sản xuất, chế tạo ra chất bán dẫn và chất cách điện rất tốt.


Xem thêmSự Thật Về Con Chíp Tiết Kiệm đIện Của Intel Không Như Quảng Cáo


Tiến hành làm nóng silic


Tiến hành làm nóng silic

 

Sau khi đã chuẩn bị được cát thì đến bước tiếp theo là phải tiến hành làm nóng chảy Silic. Để có thể làm được chip sử dụng trong bên máy tính thì silic cần phải được đưa vào để thanh lọc sao cho chỉ có một nguyên tử ngoại lai trong số một tỷ nguyên tử silic. Tiếp theo đó thì người ta sẽ tiến hành nung chảy silic ra và sau đó lại làm cho silic kết lại thành 1 mảng tinh thể đồng nhất, liên tục mà không vỡ. Mạng này tiếp tục được đúc thành một khối hình trụ tròn được gọi là Ingot.

Thông thường thì một khối trụ tròn Ingot sẽ có đường kính khoảng 30mm và nặng 100kg. Và sau khi đã có được các khối Ingot thì người ta sẽ tiến hành cắt các khối đó thành những tấm Silic riêng biệt và nó được gọi là Wafer.

 

2. Tấm Wafer

Mỗi một tấm Wafer được cho ra đời có đường kình bằng với đường kính của Ingot là 300mm và độ dày thì chỉ 1mm. Sau đó thì Wafer được đánh bóng cho đến khi bề mặt của nó liền mạch và mượt mà như tấm kính. Intel mua các tấm water đã sẵn sàng đưa vào từ các nhà sản xuất cung ứng của mình. Kích thước của tấm water càng ngày càng to, điều đó giúp cho chi phí sản xuất càng ngày càng giảm xuống. Khi Intel bắt đầu làm chip thì water chỉ có đường kính 50mm và bây giờ thì đã lên đến 300mm. Và con số này không chỉ dừng lại ở đây mà còn đang có ý định sẽ được nâng lên thành 450mm.


Xem thêmNhững Điều Cần Biết Về Chip Intel Ivy Bridge


Tấm wafer và cắt Ingot

 

Tấm wafer và cắt Ingot

 

3. Phủ chất cản quang

Với những phiến đĩa sau khi đã được hoàn thiện thì Intel sẽ tiến hành phủ chất cản quang (là một chất lỏng) đều lên trên bề mặt đĩa đó. Sau khi mà chất cản quang đã cứng lại thì một phần của nó được phơi ra cực tím UV để giúp nó trở nên hòa tan được. Quá trình phơi sáng được thực hiện bằng cách dùng nhiều mặt nạ đóng vai trò như các tấm khuôn, chính vì thế mà chỉ có một phần của chất cản quang hình thành dạng hòa tan. Trên tấm mặt nạ này, có hình ảnh của các thứ mà cần khắc lên wafer, ảnh này được thu nhỏ bởi một thấu kình hội tụ. Quá trình phơi sáng được lặp đi lặp lại cho đến khi phủ hết được hết diện tích toàn bộ tấm wafer. Và sau đó với phần chất cản quang có thể hòa tan được sẽ được loại bỏ bởi một quy trình hóa học. Khi hoàn thành thì trên tấm water chỉ còn lại hoa văn do lớp mặt nạ để lại.


Xem thêmIntel Iris Pro 5200 - Chip Đồ Họa Mới Intel Với Sức Mạnh Vượt Trội


Phủ chất cản quang lên mặt đĩa

 

Phủ chất cản quang lên mặt đĩa

 

4. Cấy ion và loại bỏ chất cản quang

Tấm wafer sau đó sẽ được cấy một chùm ion, bao gồm các hạt điện tích âm hoặc dương. Các ion sẽ bám vào bề mặt không được phủ chất cản quang, và việc này sẽ giúp thay đổi tính dẫn điện của Silic ở một số địa điểm nhất định và làm cho nó có thể dẫn hoặc cách điện tốt hơn tùy vào loại ion được sử dụng. Sau khi được cấy ion, lớp chất cản quang sẽ được loại bỏ.

 

Cấy ion và loại bỏ chất cản quang

 

Cấy ion và loại bỏ chất cản quang

 

5. Khắc và loại bỏ chất cản quang

Để tạo được các fin cho bóng bán dẫn ba cổng thi một mặt nạ cứng sẽ được phủ lên trong quá trình phơi sáng ở trước đó. Tiếp theo sẽ dùng một chất hóa học để loại đi phần silic thừa, từ đó tạo ra một cái fin với lớp mặt nạ cứng phủ lên trên. Sau đó lại loại bỏ đi lớp mặt nạ cứng đó và chỉ còn lại lớp vảy cao và mỏng nó sẽ được sử dụng để chứa các kênh của một bóng bán dẫn.

 

Khắc và loại bỏ chất cản quang

 

Khắc và loại bỏ chất cản quang

 

6. Tạo cổng điện môi silic dioxit

Sử dụng một trong các bước ở công đoạn in và phơi sáng, một phần của bóng bán dẫn sẽ được phủ bằng 1 lớp cản quang, một lớp mỏng silic dioxit sẽ được tạo ra bằng cách nhúng tấm wafer vào trong lò nung dạng ống được bơm đầy oxi. Phần silic dioxit này sẽ trở thành cổng điện môi tạm thời.

Một lần nữa sử dụng các bước ở công đoạn in và phơi sáng thì một lớp đa tinh thể được phủ lên (màu vàng) và chúng sẽ trở thành một điện cực cổng tạm thời. Tiếp theo là một bước oxi hóa để 1 lớp silic dioxit được phủ lên bóng bán dẫn để cách ly transistor khỏi các thành phần khác.

 

Tạo cổng điện môi silic dioxit

 

Tạo cổng điện môi silic dioxit

 

7. Loại bỏ các cổng tạm và tạo cổng kim loại

Sử dụng 1 lớp áp mặt nạ, những điện cực cổng và điện môi cổng tạm thời sẽ được loại đi và cổng thực sự được hình thành. Sau đó từng lớp nguyên tử được phủ lên bề mặt tấm wafer. Và cuối cùng thì một điện cực cổng kim loại sẽ được tạo ra trên tấm water.

Loại bỏ các cổng tạm và tạo cổng kim loại

 

Loại bỏ các cổng tạm và tạo cổng kim loại

 

8. Bóng bán dẫn sẵn sàng

Bóng bán dẫn đến lúc này đã gần được hoàn thiện, ở quá trình này ba lỗ sẽ được khắc lên lớp cách ly (màu đỏ) phía bên trên bóng bán dẫn, ba lỗ này sau đó sẽ được lấp đầy với đồng hoặc một vật liệu khác để giúp tạo ra đường kết nối giữa các transistor với nhau.Tiếp theo đó tấm water sẽ được đặt vào dung dịch sulfate và các ion đồng sẽ bám vào transistor thông qua quy trình mạ điện phân. Sau khi mạ điện phân, trên bề mặt của tấm wafer các ion đồng sẽ ngự trị như lớp đồng mỏng.

 

Bóng bán dẫn sẵn sàng

 

Bóng bán dẫn sẵn sàng

 

9. Đánh bóng và phủ lớp kim loại

Phần vật liệu dư thừa sẽ được loại bỏ bằng quá trình xử lý cơ học, các hoa văn trên lớp đồng sẽ dần xuất hiện. Sau đó nhiều lớp kim loại được tạo ra để giúp kết nối các transistor trong con chip theo một cấu hình sẵn có. Các đường kết nối này được hình thành như thế nào thì tùy thuộc vào nhóm phát triển kiến trúc và thiết kế

Sau khi các đường liên kết đã được tạo ra, một mảng chất hàn sẽ được đặt lên từng đế, có vai trò như cổng kết nối giúp chip giao tiếp với thế giới bên ngoài. Khi quy trình xử lý wafer được hoàn tất thì wafer sẽ được chuyển tiếp từ cơ sở gia công sang cơ sở tích hợp và kiểm tra.

 

Đánh bóng và phủ lớp kim loại

 

Đánh bóng và phủ lớp kim loại

 

10. Sắp xếp wafer và cắt wafer

Ở quy trình này, một cái máy kiểm tra sẽ nhảy từ đế này sang đế khác, các đầu của nó sẽ chạm tới những điểm nhất định trên wafer để kiểm tra. Sau đó các tấm wafer sẽ được cắt thành nhiều mảnh, được gọi là die và nếu những die trả lời đúng sẽ được chọn riêng và chuyển qua đóng gói.

 

Sắp xếp wafer và cắt wafer

 

Sắp xếp wafer và cắt wafer

 

11. Die và vi xử lý khi hoàn thành

Như ảnh các bạn thấy thì đây chính là die mà được tách ra ở bước trên. Sau đó lớp nền, die và nắp có nhiệm vụ tản nhiệt sẽ được ghép lại và tạo thành 1 vi xử lý hoàn chỉnh. Và cuối cùng là vi xử lý Intel Ivy Bridge đã được hoàn thành.

 

Die và vi xử lý khi hoàn thành

 

Die và vi xử lý khi hoàn thành

 

12. Kiểm tra sản phẩm

Ở giai đoạn cuối cùng này thì sẽ kiểm tra vi xử lý về tính năng hoạt động, hiệu năng cũng như mức độ tiêu thụ điện của nó trong quá trình hoạt động và những sản phẩm nào đạt tiêu chuẩn thì sẽ được đem ra tiêu thụ.

 

Kiểm tra sản phẩm

 

Kiểm tra sản phẩm

 

Trên đây mình đã nêu cho mọi người thấy được quy trình sản xuất CPU 22nm mà Intel đã áp dụng để tiến hành để tạo ra nó. Hy vọng rằng với sản phẩm này của Intel nó sẽ giúp bạn được nhiều và mang lại sự hài lòng cho bạn. 


MACBOOK VIỆT : Chuyên Màn Hình Macbook Air 2014 | Ram Macbook 2009 | Thu Mua Macbook


Bình luận về bài viết