- •Конструкции и компоновка пк
- •Технология OnNowPc
- •Микропроцессоры
- •Терагерц – технологии
- •Технология медных проводников
- •Сверхбольшие интегральные схемы
- •Основы компьютерной техники
- •Компоненты компьютера
- •Ячейки памяти порты и регистры
- •Подсистемы памяти и хранения данных
- •Параметры подсистемы памяти
- •Материнская (системная) плата
- •Базовая система ввода/вывода. Bios.
- •Оперативная память cmos
- •Классификация чипсетов
- •Переключение задач и виртуальные машины
- •Архитектура и микроархитектура процессоров
- •Технология обработки данных в процессоре
Микропроцессоры
Микропроцессор – это процессор, выполненный в одной либо нескольких взаимосвязанных интегральных схемах, предназначен для обработки или передачи информации, иногда не имеет памяти и средств ввода/вывода данных.
Процессор полностью собирается на одном чипе из кремния, а электронные цепи создаются в несколько слоев.
Технология микропроцессоров включает следующие этапы производства:
Выращивание кремниевой заготовки и получение из нее пластин.
Шлифование кремниевых пластин.
Нанесение защитной пленки диэлектрика (оксид кремния SiO2).
Нанесение фоторезиста.
Литографический процесс.
Травление.
Диффузия.
Металлизация.
Выращивание кремниевой заготовки и получение из нее пластин. Процесс изготовление микропроцессора начинается с выращивания кремниевых монокристаллических болванок цилиндрической формы обязательно без примесей. Пластина из монокристалла вырезается таким образом, что ориентация кристаллической решетки относительно поверхности выдерживается в определенном направлении. Из такой заготовки нарезается круглая пластина («таблетка», вафля, облатка), толщина ее 0.2 – 1 мм, диаметр 5 – 20 см.
Поверхность пластины отполировывается до зеркального блеска.
Пластины помещаются в камеру, где при высоких температурах и давлении происходит проникновение кислорода в поверхностные слои пластины, что приводит к образованию поверхностной пленки диоксида кремния.
На поверхность пластины в нужных местах наносят слой фоторезиста. Фоторезист – это вещество, которое изменяет свои свойства под воздействием УФ излучений.
Пластина, покрытая фоторезистом по шаблону-маске облучается ультрафиолетом. УФ излучение проходит через шаблон и засвечивает только нужные участки поверхности фоторезиста.
Этот этап применяется с целью удаления пленки диоксида кремния. Используется метод травления, т.е. травление осуществляется с помощью ионизированного газа (плазмы) в строго вертикальном направлении. После травления удаляется оставшаяся часть фоторезиста.
На этом этапе происходит внедрение атомов примеси в кристаллическую решетку кремния. Применяют ионную имплантацию, при которой ионы нужной примеси излучаются высоковольтным ускорителем и проникают в поверхностные слои кремния. Этот этап завершается созданием необходимого слоя полупроводниковых структур, которые содержат десятки миллионов транзисторов.
Для того чтобы в нужной последовательности соединить транзисторы между собой проводниками используется несколько слоев металлизации. Для соединения транзисторов друг с другом создаются проводящие контакты стоков, истоков и затворов, для этого в нужных местах вытравливается диоксид кремния и заполняется атомами металла. Для создания очередного слоя на полученном рисунке схемы выращивается дополнительный тонкий слой диоксида кремния. Наносится слой проводящего металла, и слой фоторезиста т повторяются этапы с литографического процесса.
Процесс нанесения слоев заканчивается, когда схема собрана полностью. За один раз на «таблетке» создается несколько десятков процессоров. На следующем этапе они разделяются и тестируются. Прошедшая тестирования матрица помещается в прямоугольный керамический футляр, из которого выходят ножки - микроразьемы интерфейса процессора.