تكنولوژي ساخت CPU
آلومينيوم يكي از مواد ديگري است كه در فرايند توليد پردازنده‌ها اهميت زيادي دارد. هرچند كه در پردازنده‌هاي مدرن، مس به‌تدريج جايگزين آلومينيوم مي‌شود.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
علاوه بر آنكه فلز مس داراي ضريب هدايت الكتريكي بيشتري نسبت به آلومينيوم است، دليل مهم‌تري هم براي استفاده از مس در طراحي پردازنده‌هاي مدرن امروزي وجود دارد. يكي از بزرگترين مسائلي كه در طراحي پردازنده‌هاي امروزي مطرح است، موضوع نياز به ساختارهاي فيزيكي ظريف‌تر است. به‌ياد داريد كه اندازه‌ها در پردازنده‌هاي امروزي در حد چند ده نانومتر هستند. پس ازآنجايي‌كه با استفاده از فلز مس، مي‌توان اتصالات ظريف‌تري ايجاد كرد، اين فلز جايگزين آلومينيوم شده است.
فرايند‌هاي توليد قطعات الكترونيكي از يك جهت با بسياري از فرايند‌هاي توليد ديگر متفاوت است. در فرايند‌هاي توليد قطعات الكترونيك، درجه خلوص مواد اوليه مورد نياز در حد بسيار بالايي اهميت بسيار زيادي دارند. اهميت اين موضوع در حدي است كه از اصطلاح electronic grade براي اشاره به درجه خلوص بسيار بالاي مواد استفاده مي‌شود.
به همين دليل مرحله مهمي به‌نام آماده‌سازي در تمامي فرايند‌هاي توليد قطعات الكترونيك وجود دارد. در اين مرحله درجه خلوص موارد اوليه به روش‌هاي گوناگون و در مراحل متعدد افزايش داده مي‌شود تا در نهايت به مقدار خلوص مورد نظر برسد. درجه خلوص مواد اوليه مورد نياز در اين صنعت به اندازه‌اي بالا است كه توسط واحد‌هايي مانند ppm به معني چند اتم ناخالصي در يك ميليون اتم ماده اوليه، بيان مي‌شوند.آخرين مرحله خالص‌سازي ماده سيليكون، به‌اين صورت انجام مي‌شود كه يك بلورِ خالص سيليكون درون ظرف سيليكون مذاب خالص شده قرار داده مي‌شود، تا بلور بازهم خالص‌تري در اين ظرف رشد كند (همان‌طور كه بلورهاي نبات در درون محلول اشباع شده به‌دور يك ريسمان نازك رشد مي‌كنند). در واقع به اين ترتيب، ماده سيليكون مورد نياز به‌صورت يك شمش تك كريستالي تهيه مي‌شود (يعني تمام يك شمش بيست سانتي‌متري سيليكون، يك بلور پيوسته و بدون نقص بايد باشد!).
اين روش در صنعت توليد چيپ به روش CZ معروف است. تهيه چنين شمش تك بلوري سيليكون آنقدر اهميت دارد كه يكي از تحقيقات اخير اينتل و ديگر شركت‌هاي توليد‌كننده پردازنده، معطوف توليد شمش‌هاي سي‌سانتي‌متري سيليكون تك‌بلوري بوده است. درحالي‌كه خط توليد شمش‌هاي بيست سانتي‌متري سيليكون هزينه‌اي معادل 5/1 ميليارد دلار در بر دارد، شركت‌هاي توليد كننده پردازنده، براي به‌دست آوردن خط توليد شمش‌هاي تك بلوري سيليكون سي سانتي‌متري، 5/3 ميليارد دلار هزينه مي‌كنند.
موضوع جالب توجه در اين مورد آن است كه تغيير اندازه شمش‌هاي سيليكون تك‌بلوري، تا كنون سريع‌تر از يك‌بار در هر ده سال نبوده است.
پس از آنكه يك بلور سيليكوني غول‌آسا به شكل يك استوانه تهيه گشت، گام بعدي ورقه ورقه بريدن اين بلور است. هر ورقه نازك از اين سيليكون، يك ويفر ناميده مي‌شود كه اساس ساختار پردازنده‌ها را تشكيل مي‌دهد. در واقع تمام مدارات يا ترانزيستورهاي لازم، بر روي اين ويفر توليد مي‌شوند. هر چه اين ورقه‌ها نازك‌تر باشند، عمل برش بدون آسيب ديدن ويفر مشكل‌تر خواهد شد.
از طرف ديگر اين موضوع به معني افزايش تعداد چيپ‌هايي است كه مي‌توان با يك شمش سيليكوني تهيه كرد. در هر صورت پس از آنكه ويفر‌هاي سيليكوني بريده شدند، نوبت به صيقل‌كاري آنها مي‌رسد. ويفر‌ها آنقدر صيقل داده مي‌شوند كه سطوح آنها آيينه‌اي شود. كوچكترين نقصي در اين ويفر‌ها موجب عدم كاركرد محصول نهايي خواهد بود. به همين دليل، يكي ديگر از مراحل بسيار دقيق بازرسي محصول در اين مرحله صورت مي‌گيرد. در اين گام، علاوه بر نقص‌هاي بلوري كه ممكن است در فرايند توليد شمش سيليكون ايجاد شده باشند، نقص‌هاي حاصل از فرايند برش كريستال نيز به‌دقت مورد كنكاش قرار مي‌گيرند.
پس از اين مرحله، نوبت به ساخت ترانزيستور‌ها بر روي ويفر سيليكوني مي‌رسد. براي اين‌كار لازم است كه مقدار بسيار دقيق و مشخصي از ماده ديگري به درون بلور سيليكون تزريق شود. بدين معني كه بين هر مجموعه اتم سيليكون در ساختار بلوري، دقيقاً يك اتم از ماده ديگر قرار گيرد. در واقع اين مرحله نخستين گام فرايند توليد ماده نيمه‌هادي محسوب مي‌شود كه اساس ساختمان قطعات الكترونيك مانند ترانزيستور را تشكيل مي‌دهد. ترانزيستورهايي كه در پردازنده‌هاي امروزي به‌كار گرفته مي‌شوند، توسط تكنولوژي CMOS توليد مي‌شوند.
CMOS مخفف عبارت Complementary Metal Oxide Semiconductor است. در اينجا منظور از واژه Complementaryآن است كه در اين تكنولوژي، از تعامل نيمه‌هادي‌هاي نوع n و p استفاده مي‌شود.
بدون آنكه بخواهيم وارد جزئيات فني چگونگي توليد ترانزيستور بر روي ويفر‌هاي سيليكوني بشويم، تنها اشاره مي‌كنيم كه در اين مرحله، بر اثر تزريق مواد گوناگون و همچنين ايجاد پوشش‌هاي فلزي فوق نازك (در حد ضخامت چند اتم) در مراحل متعدد، يك ساختار چند لايه و ساندويچي بر روي ويفر سيليكوني اوليه شكل مي‌گيرد. در طول اين فرايند، ويفر ساندويچي سيليكوني در كوره‌اي قرار داده مي‌شود تا تحت شرايط كنترل‌شده و بسيار دقيق (حتي در اتمسفر مشخص)، پخته مي‌شود و لايه‌اي از SiO2 بر روي ويفر ساندويچي تشكيل شود.
آخرين مرحله آماده‌سازي ويفر، قرار دادن پوشش ظريف ديگري بر روي ساندويچ سيليكوني است كه photo-resist نام دارد. ويژگي اين لايه آخر، همان‌طور كه از نام آن مشخص مي شود، مقاومت در برابر نور است. در واقع اين لايه از مواد شيميايي ويژه‌اي ساخته شده است كه اگر در معرض تابش نور قرار گرفته شود، مي‌توان آنرا در محلول ويژه‌اي حل كرده و شست و در غير اين صورت (يعني اگر نور به اين پوشش تابانده نشده باشد)، اين پوشش در حلال حل نخواهد شد. فلسفه استفاده از چنين ماده‌اي را در بخش بعدي مطالعه خواهيد كرد.
ماسك كردن
اين مرحله از توليد پردازنده‌ها، به‌نوعي از مراحل قبلي كار نيز مهم‌تر است. در اين مرحله عمل فتوليتوگرافي
(Photolithography) بر روي ويفر ساندويچي انجام مي‌شود. در واقع آنچه در اين مرحله انجام مي‌شود آن است كه بر روي ويفر سيليكوني، نقشه و الگوي استنسيل مشخصي با استفاده از فرايند فتوليتوگرافي چاپ مي‌شود، تا بتوان در مرحله بعدي با حل‌كردن و شستن ناحيه‌هاي نور ديده به ساختار مورد نظر رسيد (ازآنجايي كه قرار است نقشه پيچيده‌اي بر روي مساحت كوچكي چاپ شود، از روش فتوليتوگرافي كمك گرفته مي‌شود.
در اين روش نقشه مورد نظر در مقياس‌هاي بزرگتر- يعني در اندازه‌هايي كه بتوان در عمل آنرا توليد كرد، مثلاً در مربعي به مساحت يك متر مربع - تهيه مي‌شود. سپس با تاباندن نور به الگو و استفاده از روش‌هاي اپتيكي، تصوير الگو را بر روي ناحيه بسيار كوچك ويفر مي‌تابانند. مثلاً الگويي كه در مساحت يك متر مربع تهيه شده بود، به تصوير كوچكي در اندازه‌هاي چند ميليمتر مربع تبديل مي‌شود!). در اين موارد چند نكته جالب توجه وجود دارد. نخست آنكه الگوها و نقشه‌هايي كه بايد بر روي ويفر چاپ شوند، آنقدر پيچيده هستند كه براي توصيف آنها به 10 گيگابايت داده نياز است.
در‌واقع مي‌توان اين موضوع را به حالتي تشبيه كرد كه در آن قرار است نقشه‌اي مانند نقشه يك شهر بزرگ با تمام جزئيات شهري و ساختماني آن بر روي ويفر سيليكوني به مساحت چند ميليمتر مربع، چاپ شود. نكته ديگر آنكه در ساختمان چيپ‌هاي پردازنده، بيش از بيست لايه مختلف وجود دارد كه براي هر يك از آنها لازم است چنين نقشه‌هايي ليتوگرافي شود.
نور در لبه‌هاي اجسام دچار انحراف از مسير راست مي‌شود. پديده‌اي كه به پراش يا Diffraction معروف است. هرچه لبه‌هاي اجسامي كه در مسير تابش واقع شده‌اند، كوچك‌تر يا ظريف‌تر باشند، پديده پراش شديد‌تر خواهد بود.
در واقع يكي از بزرگترين موانع توليد پردازنده‌هايي كه در آنها از ساختارهاي ظريف‌تري استفاده شده باشد، همين موضوع پراكندگي يا تفريق نور است كه باعث مات‌شدن تصويري مي‌شود كه قرار است بر روي ويفر چاپ شود. براي مقابله با اين مسئله، يكي از موثرترين روش‌ها، آن است كه از نوري در عمل فتوليتوگرافي استفاده كنيم كه داراي طول موج كوچك‌تري است (بر اساس اصول اپتيك، هرچه طول موج نور تابانده شده كوچك‌تر باشد، شدت پديده پراكندگي نور در لبه‌هاي اجسام كمتر خواهد بود). براي همين منظور در توليد پردازنده‌ها، از نور UV (ماوراي بنفش) استفاده مي‌شود.
مطالب مشابه :
فرآیند و خط تولید نبات
بسته بندی مواد غذایی ایران - فرآیند و خط تولید نبات - شرکت مهندسی بازرگانی و صنعتی صنایع
پايتخت" بزرگترين توليد کننده نبات زعفراني در دنيا
بزرگترین تولید کننده نبات زعفرانی دنیا - پايتخت" بزرگترين توليد کننده نبات زعفراني در دنيا
صفحه اول سايت شركت شهد آفرين پايتخت توليد كننده بهترين نبات گياهي ، نبات زعفراني و نبات سفيد دنيا
بزرگترین تولید کننده نبات زعفرانی دنیا - صفحه اول سايت شركت شهد آفرين پايتخت توليد كننده
لینک سایت های معتبر تولید نبات زعفرانی ، نبات گیاهی ، نبات طعمدار ، نبات چوبی ،نبات شاخه ،نبات سفید
بزرگترین تولید کننده نبات زعفرانی دنیا - لینک سایت های معتبر تولید نبات زعفرانی ، نبات
خط تولید آب نبات
انجمن صنایع غذایی دانشگاه ازاد سنندج - خط تولید آب نبات - صنایع غذایی سنندج - گروه صنایع
كاربرد هاي بويلر روغن داغ
6-استفاده جهت گرمايش در خط توليد چيپس و سرخ كردني 9-استفاده در جهت توليد نبات و آبنبات در
خط مشی شرکت شهد آفرین پایتخت
کافه نبات پایتخت ، نبات شهد آفرین پایتخت - خط مشی 5- برنامه ريزی دقيق جهت توليد محصولات با
اطلاعات مشاغل خانگي-نبات پزي
اطلاعات مشاغل خانگي-نبات از به فوق اشباع رساند محلول قندي توليد مي ، چند خط )
تكنولوژي ساخت CPU
آلومينيوم يكي از مواد ديگري است كه در فرايند توليد نبات در درون محلول خط توليد شمش
برچسب :
خط تولىد نبات