Hlavní stránka Hardware Procesory, paměti Od písku k procesoru — výroba křemíkového waferu
Od písku k procesoru — výroba křemíkového waferu
autor: Tomáš Šulc , publikováno 22.6.2012
Od písku k procesoru — výroba křemíkového waferu

Procesor a další integrované obvody má ve svém počítači každý z nás. Jen málokdo však ví, jak složitá je výroba miniaturních obvodů s až miliardami tranzistorů, která často zabere i několik měsíců. V první části seriálu vám umožníme nahlédnout do procesu výroby moderního procesoru od křemenného písku až k dokonale čistému křemíkovému waferu.


 

Od písku k procesoru — výroba křemíkového waferu
lapovací stroj Peter Wolters microLine AC 2000-P2

Při řezání ingotu diamantovou pilou dochází k narušení struktury křemíku u povrchu řezů. Aby bylo možné na waferu začít vyrábět procesory a jiné integrované obvody, je nutné jejich povrch téměř dokonale vyhladit a odstranit všechny vzniklé poruchy. V první fázi se wafery čistí a brousí lapováním. Monokrystalové desky se vloží do držáků, které se s wafery ponoří do brusného roztoku složeného z oxidu hlinitého, vody a čistidel. Na wafery jsou následně z obou stran přiloženy litinové lapovací kotouče, které se po deskách smýkají a tím dochází k lapování.

Od písku k procesoru — výroba křemíkového waferu
louhové leptání odstraňuje poruchy na povrchu waferů a nevytváří žádné další

Lapování povrch křemíkových desek dobře vyrovná, zanechává však na povrchu waferů množství malých poruch, které je nutné odstranit. Používá se k tomu chemické leptání, které poruchy dokáže odstranit a současně nevytvoří žádné další. Wafery lze leptat dvěma způsoby. Prvním je louhové leptání, kdy se desky na několik desítek sekund ponoří do roztoku hydroxidu draselného. Výhodou louhového leptání je snadné řízení procesu, nevýhodou naopak nerovnoměrný povrch waferů, louh vytváří malé důlky. Ty naopak nevytváří kyselinové leptání (roztok kyseliny dusičné a fluorovodíkové), je však hůře řiditelné a tvoří se při něm ekologicky nebezpečné výpary.

Od písku k procesoru — výroba křemíkového waferu
zařízení pro úpravu zadní strany waferů

Při zpracování waferů se silně příměsovým křemíkem je vhodné chránit zadní stranu desek před únikem příměsi, který by změnil elektrické vlastnosti materiálu. Na zadní stranu waferu se proto nanáší silan (SiH4), který při vysoké teplotě chemicky reaguje a na desce vzniká tenká vrstva oxidu křemičitého (SiO2), který příměs z waferu nepropustí.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
248 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 121.6Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.