Чипы для компьютеров обычно производятся на предприятиях, называемых заводами по производству или заводами. Они сделаны из кремния – распространенного химического элемента, содержащегося в песке. Кремний является полупроводником – это означает, что его электропроводность занимает усредненную позицию где-то между металлами, такими как медь, и такими диэлетриками, как стекло.
Краткое описание процесса производства чипов.
Добыча и обработка кремния
Слитки монокристаллического кремния добывают путем плавления и очистки песка. Слитки почти на 100 % чистые. Их нарезают на тонкие пластины (чипы), которые очищают, полируют и покрывают слоем диоксида кремния. Чтобы повысить светочувствительность, кремниевые пластины покрывают дополнительным слоем химического вещества, известного как фоторезист. Во время этого процесса соблюдаются строгие меры предосторожности, которые обеспечивают отсутствие загрязнения пластин пылью или другими посторонними веществами. Когда базовые кремниевые чипы готовы, на них вытравляются электронные схемы.
Травление электронных схем
Кремниевая пластина накрывается пластинкой с рисунком микросхемы, которая называется маской, и подвергается воздействию ультрафиолетового света. Под воздействием излучения затвердевают оголенные участки фоторезиста с рисунком схемы. Затем горячие газы плавят подвергающийся воздействию материал, обнажая диоксид кремния под ним. На нем отображается 3D-рисунок, точно соответствующий модели проектирования схемы на маске.
В процессе производства микросхем травление – это химическое удаление слоев с пластины, а легирование – это добавление примесей в состав пластины с целью ее изменения. Процесс травления и легирования может повторяться сотни раз на одном и том же компьютерном чипе для создания более сложных интегральных схем.