Jak se vyrábějí procesory?

Thumbnail play icon
91 %
Tvoje hodnocení
Počet hodnocení:313
Počet zobrazení:6 895

Procesor je srdcem počítače a vlastně i všech moderních smartphonů a tabletů. Jak ovšem probíhá výrobní proces této součástky? Ačkoliv je toto video spíše propagační, i tak se v něm dají najít zajímavé informace.

Přepis titulků

Zažijete fascinující cestu skrz čisté prostory polovodičového průmyslu. V jedné z továren Global Foundries uvidíte, jak se vyrábějí integrované obvody. Nechme naše experty, ať nás provedou nanovesmírem atomů. Světem, který normálně nemůžeme vidět. Na počátku vznikne diagram obvodu. V designových centrech po celém světě experti společně vytvářejí diagramy obvodů.

Jsou to sofistikované integrované obvody jako mikroprocesory, grafické procesory a mobilní integrované obvody. Dalším krokem je jejich výroba. PÍSEK Diskové substráty pro mikročipy se vyrábí z křemenného písku. Říká se tomu křemíkový wafer. Aby se vyrobily tyto wafery, je vytvořen obří monokrystal z vyčištěné křemíkové taveniny.

Výsledkem je perfektní křemíkový krystal, z něhož budou později vytvořeny tranzistory. Avšak nečistoty mohou tyto perfektní krystaly znehodnotit. PRACH Naše výrobní týmy v Global Foundries musí být velmi opatrné, když vstupují do bezprašných čistých prostor.

Výsledkem jsou wafery vyrobené v prostředí, které je více než 100 000x čistší než operační sály. Křemíkové plotny dorazí do čistých prostor naprosto bez nečistot. Zde je 25 waferů hermeticky uzavřeno do obalu a vysláno na cestu dlouhou stovky výrobních kroků. Fotolitografické techniky přenášejí strukturu obvodu do waferů.

Je to něco jako promítání obrazů. Klíčem k tomuto procesu je dokonalá práce se světlem. SVĚTLO Křemíkový disk je odstředivě pokryt fotosenzitivní vrstvou. UV světlo přenese strukturu obvodu z masky na wafer. Vystavené části vrstvy se stanou tekutými a poté jsou odstraněny vývojkou.

Přenesená struktura je použita jako vzor. Nechráněné části waferu jsou vyleptány. Na každém waferu se vytvoří miliardy malých proudových spínačů. Maličkých tranzistorů. Z fotolitografického stanoviště se wafery přesunou na iontovou implantaci, kde se navolí elektrické vlastnosti tranzistorů.

Zde inženýři využívají jednu z nejlepších vlastností křemíku. Křemík je polovodič, což znamená, že se jeho vodivost může měnit přesně cíleným umístěním takzvaných dopovacích atomů. OHEŇ Nejprve jsou do křemíku vpraveny dopovací atomy. Tyto atomy se v křemíkové mřížce rozmístí náhodně. Při vyšších teplotách se dopovací atomy stanou pohyblivými a zaujmou v atomové struktuře pevné místo.

Vytváření maličkých tranzistorů je tak komplexní, že to vyžaduje čisté prostory o velikosti dvou fotbalových hřišť. Naši lidé tyto komplexní procesy monitorují, ale samotná automatizovaná výroba se odehrává na hermeticky uzavřené výrobní lince. V dalším kroku přijde na řadu měď. Nejjemnější vodiče spojí miliardy oddělených tranzistorů.

Vznikne tak integrovaný obvod. VODA Ovšem předtím je životně důležité wafery očistit. Musíme se zbavit částeček z ostatních fází procesu. Předtím, než je měď napařena do spojů, se aplikuje ochranná vrstva. Ta zamezuje vzniku zkratů a zajišťuje spolehlivost. Spáry se poté zaplní mědí.

Nakonec je až ke kraji spár vybroušena přebytečná měď. Tím se od sebe odizolují jednotlivé vodiče. Mikročipy s měděnými spoji začala ve větší míře jako první na světě využívat Global Foundaries. To je základem pro umění těchto vícejádrových procesorů, které Global Foundaries dodává do všech odvětví. Abychom zůstali na špici výrobců čipů, každý výrobní krok monitorují elektronové mikroskopy.

Zjišťují atomovou strukturu každého jednotlivého tranzistoru. Za dva měsíce je wafer hotový. Obří integrované obvody sestávající z vodičů o délce několika kilometrů spojují 100 miliard tranzistorů v několika úrovních. A to na ploše velké asi jako nehet. Global Foundaries.

První světová polovodičová továrna, sídlící v USA a Německu. Jedna továrna je v Drážďanech a druhá bude brzy v New Yorku. Společně to budou ty dvě nejpokročilejší továrny na světě. A také testovací místa pro nejnovější mikroelektronické novinky z celého světa. Posledním krokem při tvorbě mikroprocesorů je jejich uzavření.

Při přípravě na tento krok je na wafer nanesena tenká stříbrná vrstva. Ta spojí čip do matice. Velmi ostré pilky vyříznou čip z waferu. Metoda flip chip se využívá, aby se čip umístil do matice, která je poté zakryta. Překlad: Mithril www.videacesky.cz

Komentáře (40)

Zrušit a napsat nový komentář

Odpovědět

Bylo to super video šlo by ho obnovit ? do hodin fyziky se hodí.

00

Odpovědět

Video opraveno ;-)

00

Odpovědět

+Xardassdíky moc

00

Odpovědět

Nefunguje ... mohli byste to prosím obnovit? :)

00

Odpovědět

Pro překladatele...dělám v semiconductoru a wafer se překládá jako deska. Silicon Wafer - Křemíková deska.

01

Odpovědět

Jako student fyziky jsem tak nějak čekal jak se to vyrábí a jakými technologiemi se to nanáší a jak to funguje. Ale co mě překvapilo je, že výroba jednoho čipu trvá dva měsíce. Samozřejmě že ta linka jich jede najednou několik a pak to jde do další fáze a v té první už jede nová várka. Ale ve výsledku to vážně znamená, že pokud něco vyvinou a něco nového vymslí a začnou vyrábět, tak první výsledný produkt bude až za dva měsíce. :)

41

Odpovědět

Ušetřim vám 10minut života, je to o tom, jak prodat věc s výrobním nákladem 50kč za 5 tisíc

032

Odpovědět

blbost !! do ceny musíš zahrnout vývoj,materiál,energie,platy zaměstnanců,logistiku,PR,obal ...

342

Odpovědět

Nedavno jsem na toto tema vedl rozhovor s jednim vasnivym cyklistou. Procesory jsou velmi levne ve skutecnosti. Jsou za tim miliardy a miliardy vyvoje, musi se postavit velmi drahe fabriky s nejprisnejsima normama na svete a vyrobit cip s nejmensima soucastkama na svete. A ve vysledku se to prodava za par tisicovek.

Naproti tomu ono kolo je jen primitivni stroj, vyrobeny nekde v dilne, material vyvinuli jini (at uz hlinikove ci horcikove slitiny, titan, ocel...) a ve vysledku se takovej dneska primitivni stroj prodava za desitky tisic. Vau, to jako pohnu packou tak lanko mi pohne s retezem? Drsnyyyy Kdyz to srovnam s procesorem, no nevim :)

Ale to jen tak na okraj k tomu, co je opravdu predrazene :)

Jinak video je jen ciste PR, clovek se nic moc nedozvi. Miliarda zbytecnych zaberu a trochu slusne vysvetleni konkretnich kroku zadne, pritom cas na to aspon trosku jiste byl. Jen nebyt toho, ze pulka videa je tvorena zbytecnyma zaberama a zvastama :)

Nicmene i tak lepsi nez dratem do oka :)

212

Odpovědět

Tak si ušetři tisíce a vyráběj si to sám... ona výroba je až to poslední co za čipy stojí...

41

Odpovědět

to video je úplně nudný, propagační a jako laik se z toho v podstatě nic nedozvím... ale dám tomu 10, protože se chci cítit inteligentně a vypadat, že se rád učím o všem možném.

68

Odpovědět

Tak to mi řekněte, jak číňani můžou dělat takové padělky, snad nemaj podobné továrny?

113

Odpovědět

číňani už padělky dělat moc nemusí :) EU a USA jim všechny technologie dala pod nos

41

Odpovědět

Na konci videa som čakal, že zaznie veta: "A preto sú procesory tak kur*a drahé"

311

Odpovědět

Děláš si legraci? :)
Drahé???

Jako chci tě vidět jak mi napojíš 100 tranzistorů (oni jich maj milionkrát víc) na plochu jednoho nehtu, a budeš to prodávat za 2000.

Vždycky mě hrozně fascinuje, jak si každej stěžuje jak je všechno drahé, ale přitom sám kdyby to vyrobil, tak by se štítil to prodat za takovou cenu. Stejně jako když by někdo vypiplal od vejce až po kuře, oškubal ho, vyndal vnitřnosti, zamrazil, a pak ho prodal za 50 kaček. Jooo, už vás vidím. Ale jak je to v obchodě, tak je to "k***a drahé" :)

133

Odpovědět

Když jsou ti procesory drahé tak si kup AMD Sempron za 400 Kč, lenže to je nejnižší úroveň, lepší jsou Athlony do 1000 Kč. Nebo Intel Pentium.

00

Odpovědět

V těch bílých pláštích vypadaj jak z ku klux klanu :D

177

Odpovědět

hlavně ten černoch ;)

280

Odpovědět

Pěkně, toto se mi teď docela hodí tak akorát k maturitě :-)
PS: pche, Global Founders? To už je lepší české On Semiconductor :-)

72

Odpovědět

To video je spíš reklama, než něco o výrobě. Z výroby ve videu řekli fakt minimum kroků nebo co se používá. ( V podzimním semestru jsem měl přednášky a přednášeli postupně lidi z OnSemi ;) ).

160

Odpovědět

Já se vždy rád něco dozvím, ale tohle bylo opravdu nudný, nic ve zlém.

1118

Odpovědět

Je to pěkný dokument. Ale slušelo by mu lepší rozlišení. Na to, že tam ukazují takové pěkné detaily je to tak rozmazaný, že jsem si jenom četl titulky.

180

Odpovědět

Nevím jak je tento dokument starý, ale v dnešní době je světová špička Intel.

523

Odpovědět

To mě připomnělo tohle: https://www.youtube.com/watch?v=cJyGoGPXTj4 :D

82

Odpovědět


Další
Používáme cookies, abychom mohli provozovat tuto internetovou stránku a zlepšit Vaši uživatelskou spokojenost. Budete-li pokračovat beze změny nastavení, předpokládáme, že souhlasíte s ukládáním souborů cookies z internetových stránek. Více informací o použití cookies.
OK