Jak się robi procesory?
Produkcja mikroprocesorów jest tak trudna i kosztowna, że w świecie istnieje tylko kilku producentów mimo, że zasada produkcji nie zmieniła się wiele od momentu jej wynalezienia w 1958 r. w Dallas. Dla przykładu; dość mała fabryka procesorów, tajwańskiej firmy TSMC, budowana obecnie w Arizonie, kosztować będzie 10 mld dolarów.
Jak się robi procesory?
Mikroprocesor (zwany też w skrócie CPU lub chip) to w gruncie rzeczy zbiór przełączników (tranzystorów) które potrafią się tylko włączać lub wyłączać. Gdy procesor otrzymuje zadanie, porównuje kody składające się z zer i jedynek. Gdy kody się zgadzają przechodzi do kolejnego procesu. Im więcej przełączników i łączących je drucików, tym szybszy proces, szybszy procesor. Kłopotliwa jest jedynie miniaturyzacja procesora. Procesor musi pasować do telefonu i zużywać mało energii.
Mistrzem świata na nanometrze kwadratowym jest holenderska firma ASML. ASML produkuje maszyny fotolitograficzne o największej gęstości tranzystorów i połączeń na "waflu krzemowym". Dziesiątki miliardów tranzystorów, 200 razy mniejszych niż czerwona krwinka. Dzięki ASML najnowsze procesory wykonywane są w 7-nanomentrowym procesie technologicznym, czyli minimalnej odległości między tranzystorami i połączeniami. Dla porównania ludzki włos ma grubość 80 tys. nanometrów. Nikon i Canon budują podobne maszyny, ale w 14-nanomentrowym procesie technologicznym.
Recepta na chipa
Krzem jest tani i ma właściwości zarówno przewodzące jak i izolujące. Produkcja procesora rozpoczyna się więc od piasku (krzemu) a kończy na Snapdragon 865+ lub Intel Core i9.
Z krzemowego walca tnie się cieniutkie plasterki (wafle krzemowe), które smaruje się odpowiednią emulsją światłoczułą. Płytka podobnie jak w fotografii zostaje odpowiednio naświetlona (jak w rzutniku) strukturą (gdzie połączenia liczą zaledwie kilka atomów szerokości) która po "wywołaniu" czy raczej wytrawieniu kwasem pozostaje na płytce utrwalona. Proces powtarzany jest wielokrotnie z naświetlaniem innymi maskami i o innym szablonie aż powstaje wielowarstwowy procesor. Procesor ma nawet kilkaset takich warstw. Na koniec chip otrzymuje warstwę ochronną i dołącza się złote "nóżki" kontaktowe.
- Przeczytaj więcej o największej w świecie wytwórni maszyn fotolitograficznych >>>