State per sperimentare un affascinante viaggio
tra le "clean rooms" nell'industria dei semiconduttori
vediamo il processo di come si fanno i circuiti integrati nell'azienda che fa i chipset della filiale "Global foundries"
Vi svelo come i nostri esperti camminano attraverso il Nano Cosmo
dell'atomo
Un mondo che normalmente rimane nascosto ai nostri occhi
All'inizio
è presentato lo schema elettrico
dai grandi centri di design di tutto il mondo
gli esperti collaborano per la progettazione di schemi elettrici
sofisticati circuiti integrati come il microprocessore
alti processori grafici e di comunicazione wireless
Passiamo al punto successivo
la fabbricazione
di substrati disco per i microchip
costituiti da sabbia di quarzo e sono chiamati wafer di silicio
per rendere questi wafer un grande mono-cristallino è necessario purificarlo
con silicone fuso
il risultato è un reticolo di silicio perfetto in cui i transistor saranno successivamente
fissati
tuttavia le impurità costituiscono una minaccia per questi cristalli di silicio perfetti
Il team di produzione del GlobalFoundries
si devono prendere molte precauzioni ogni volta che si entra nella nostra
stanza di pre-liquidazione
il risultato è che i wafer sono fabbricati in un ambiente che è 100,000
volte più pulito
di una sala operatoria
i dischi di silicio sono completamente privi di polvere
nella camera sterile
qui 25 wafer vengono imballati in ciascun contenitore medico sigillato
e fatti uscire per un viaggio che li porterà attraverso centinaia di fasi di
produzione
foto litografiche tecniche
trasferiscono le strutture del circuito del wafer per le protezioni salva vita
la chiave di tutto questo processo è una solida padronanza
di volo
Il disco di silicio è rivestito per mezzo della centrifugazione con il fotosensibile
resistente
i raggi UV trasferiscono le strutture del circuito raffigurandole su una maschera
per la strada
le parti in vista e la resistenza sono solubili e rimossi dallo sviluppatore
le strutture trasferite possono ora essere usate come modello
delle parti non protette della superficie dell'acqua sono incise
Le strutture sono miliardi sono piccole correnti
che si sono generate in ogni modo per minuscoli transistor
tramite la foto della fase litografica i wafer passano all'impianto ionico
dove verranno specificate le proprietà elettriche dei transistori
Qui gli ingegneri fanno buon uso di un silicio che ha importanti proprietà
il silicio è un semiconduttore , ciò significa che la sua conducibilità
può cambiare da un' alta postazione precisa
dei cosiddetti atomi di dopante
I primi atomi dopanti vengono iniettati nelle strutture di silicio
Questo, Adams li distribuisce in modo casuale
sulla testa del reticolo di silicio
alle alte temperature il doping di Adams diventa flessibile
in una posizione fissa nella struttura atomica
La complessità nel fabbricare minuscoli transistor
richiede una camera pulita più grande di un campo da calcio
mentre le persone controllano i complessi processi automatizzati della produzione
si svolge sempre all'interno delle linee di produzione ermeticamente sigillate
chi domina la prossima fase del processo è il rame
le piste più belle di interconnessione link-up
miliardi di transistors sono separati dai circuiti integrati
prima di iniziare però la pulizia è essenziale per i "camerieri"
come particelle si nascondono in ogni fase del processo produttivo
prima che il rame venga versato in trincea per l'interconnessione
uno strato viene applicato come barriera ed aiuta ad evitare cortocircuiti
e garantisce affidabilità
le trincee sono quindi riempite di rame
infine il rame in eccesso viene macinato fino ai bordi delle trincee
questo isola ogni interconnessione dagli altri
un microchip fatto da fili di rame stabilisce che la GlobalFoundries sia la prima
azienda al mondo ad adottare il rame in produzioni in volumi
una fondazione per microprocessori all'avanguardia
che la GlobalFoundries sta producendo oggi in tutte le aree produttive
per tenerci al passo con i chipmakers del mondo
microscopici elettronici monitorano costantemente ogni passo del processo di manifattura
fino alle strutture atomiche di ogni
transistor individuale
in due mesi la strada è pronta
circuiti integrati enormi costituiti da conduttori con la lunghezza di diversi
chilometri
collegano un centinaio di transistor su numerosi livelli
che sono in uno spazio non più grande di un'unghia
GlobalFoundries le prime fonderie di semiconduttori veramente globale
si trovano in USA e in Germania una famosa a Dresda
e in futuro se ne apriranno due a Malta , a New York insieme saranno quelle che avranno più
fabbriche di chip avanzate sulla terra
e un banco di prova per le più recenti innovazioni microelettroniche da tutto
il mondo
l'ultima fase di produzione nel settore manifatturiero dei microcessori
è l'imballaggio dei chip in preparazione per questa fase
inoltre sono applicati in modo da collegare i chip
al telaio
i chip sono tagliati con lame sottili
il metodo flip-chip è utilizzato per legare il chip al telaio
che è sigillato con un coperchio