yalla

yalla

welcome our worled
 
الرئيسيةالبوابةس .و .جالمجموعاتالأعضاءالتسجيلبحـثدخول

شاطر | 
 

 صناعة المعالج CPU من الألف إلى الياء - جوله داخل احد مصانع شركة Intel

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
the king
المدير العام
المدير العام
avatar

ذكر عدد الرسائل : 101
العمر : 19
الموقع : http://yalla4ever.hooxs.com
العمل/الترفيه : yalla koora
المزاج : volley ball & net
الأوسمة :
الدولة :
نقاط : 295
تاريخ التسجيل : 26/07/2010

مُساهمةموضوع: صناعة المعالج CPU من الألف إلى الياء - جوله داخل احد مصانع شركة Intel   الأربعاء سبتمبر 15, 2010 10:56 pm

صناعة المعالج CPU من الألف إلى الياء - جوله داخل احد مصانع شركة Intel
----------------------------------
[center]بسم الله الرحمن الرحيم
[size=16] ----------------------------------------



هل سبق لك أن تساءلت عن كيفية المعالجات الدقيقة و التى تتم بواستط المعالج داخل جهازك

وهل سبق لك أن تساءلت عن كيفية تصنيع تلك المعالجات ؟


الإجابة نعم


-----------------------------------------


و هذا ما سوفنقوم به فى هذا الموضوع و هو تسليط الضوء على عملية تصنيع المعالج برعايةشركة إنتل و هى إحدى الشركات الرائدة فى هذا المجال



صناعة المعالج من الرمال إلى السليكون

----------------------------------------------



الجولة الأولى و التى سوف نتابع فيها عملية التصنيع
-------------------------------------------------

و لكن دعنا اولا نتعرف إلى طريقة التصنيع بشكل علمى
-------------------------------------------------

مادة السليكون

و هى الأساس فى جميع معالجاتإنتل و الميكروبروسيسور هو دائرة مبنية على قطع صغيرة جدا من السليكون وتستخدم مادة السليكون لانها من اشباه الموصلات و أشباه الموصلات هي فئة منالمواد الوسط و التى تعتبر موصلة و عازلة للكهرباء فى نفس الوقت بمعنى أنمادة السيلكون يمكن تغييرها لتكون إما عازل و التي تمنع الشحنةالكهربائيةأو موصل والتي تسمح للشحنة الكهربائية بالمرور

-------------------------------------------------

الإنتاج

صناعة المعالجات تعتبرعملية معقدة فهى تتطلب حوالى 300 خطوة من بداية التصنيع حتى إتمام العملية

فصناعة المعالج تعتبر بمثابة البناء بمعنى انه يتم وضع طبقات من المواد بتتابع فوق حلقات السليكون الرقيقة

و هذه الحلقات تتكون من مواد كميائية و غازات وضوء و هذه الطبقات تسمى رقائق و هذه القائق او الحلاقات تكون عادة بإرتفاع 300 مم وقطرها حوالى 12 بوصهو هى مصنعة من السليكون و مصدر مادة السليكون هو الرمال و التى تيمتطهيرها و إسالتها و تجميدها على شكل انابيب إسطوانية الشكل تسمى سبائك والتى يتم تقطيعها إلى رقائق و التى يتم صقلها حتى تصبح ملساء السطحكالمرآة اللامعة و بدون اى شوائب

و فى صناعة الرقائق توضع طبقاترفيعة جدا عبارة عن قوالب مصنعة من مواد مصممة تصميم محسوب بدقة متناهية وعناية فى شريحة سليكون فارغة و هذه القوالب متناهية فى الصغر حتى يمكن وضعمئات من المعالجات على رقاقة واحدة و نظرا غلى ان هذه القوالب صغيرة جدافإنه عادة من الصعب إيداع المادة فى المكان المطلوب بالضبط على الرقائقوبناء على ذلك فإن طبقات المادة تودع عبر كامل سطح الرقاقة فبالتالىالمواد الغير مرغوب فيها يتم إزالتها و يترك القالب المنشود من تلكالطبقات

و في حين أن هناك أكثر من 300 خطوةاو عملية لجعل المعالج قادر على العمل فإنه يمكن تلخيص عملة صنع الشرائحفي عدد قليل من الخطوات التي تنطوي على خلق الخصائص موصل ، والاختبار ،والتعبئة والشحن.

-------------------------------------------------

خلق خصائص الموصل

تبدأعملية صناعة المعالج بوضعطبقة عازلة من ثاني أكسيد السيليكون على سطح رقاقة مصقول و هذه الطبقةتلعب دور البوابة الكهربائية و التى تسمح بتدفق او إعاقة التيار الكهربىداخل الرقاقة و ترزع طبقة ثانى اكسيد السليكون على سطح الرقاقة بواستطافران ذات درجات حرارة عالية جدا و تحدد درجة حرارة الفرن المستخدم لوضعتلك الطبقة على ثمك الطبقات و عددها و الوقت المستغل لزرعها

-------------------------------------------------

مرحلة الضوء او Photolithography

و فى هذه المرحلة يتم طباعة دائرة من قوالب مكونة من مادة مؤقته حساسة للضوء على سطح الرقاقة تسمى photo resistو يتخللها شعاع من الأشعة البنفسجية عبر النقاط الخالية فى هذه الطبقة و تسمى photo mask اى القناع الضوئى او mask القناعو هو يقوم بكشف المساحات الخالية من المقاومة الضوئية و حجبها لان التعرضللضوء يؤدى إلى تغير المركب الكميائى للمقومة الضوئية و تحللها فى الأمكنالغير محمية بهذا القناع و يتم إزالة المناطق المعرضة للضوء من المقاومةالضوئية عن طريق عملية تسمى الحفر ثم يتم إزالة الجزء المتبقى من المقاومةالضوئية تراكة قالب من السليكون على الشريحة و طبعا إحنا ذكرنا فى بدايةالعملية إن هذا القلب الحساس للضوء هو قالب مؤقت فى عملية اللتصنيع

ثم بعد ذلك توضع طبقات من موادإضافية ، مثل البولي سيليكون الموصل الكهرباء ، وتودع على رقاقة إضافية عنطريق الطباعة الحجرية والحفر و كل طبقة من المواد لها قالب فريد من نوعهفإنها معا تشكل شريحة من الدوائر في هيكل ثلاثى الابعاد.

-------------------------------------------------

عملية التنشيط

و فى هذه العملية يتم قصف الأماكن المكشوفة من المقاومة الضوئية بوابل من المطر الايونى و المكون من

عدد من الشوائب الكمياءيةالختلفة و لكن قبل زرع تلك الأيونات فى سطح الشريحة يجب اولا حمايةالمناطة الغير مراد تنشيطها بواستط المقاومة الضوئية و عملية زراعة هذهالأيونات السبب فيها انها تقوم بإمداد الشرائح بشحنات سالبة و موجبة لذاتقوم بتغيير الطريقة التى يوصل بها السليكون الشحنات الكهربية فى هذهالمناطق و هذه الشحنات الكهربية تعمل على مساعدة الترانزيستور فى عمليةالتشغيل و الإيقاف وبالتالي يمر تيار كهربائي من خلال بوابة الترانزستور

-------------------------------------------------

مرحلة الإتصال

و لكى يتم خلق إتصال بين الطبقاتالإضافية الموضوعة على الرقائق شكلت نوافذ بإعادة وضع القناع و الحفر لوضعالمعدن الموصل و هو من النحاس لانه يعد من افضل المواد الموصلة ويوضعالنحاس فى تلك النوافذ لخلق إتصال بين طبقات الرقائق و الترانزيستورات

-------------------------------------------------

مرحلة الإختبار

بمجرد إتمام عملية زرع الطبقاتيتم إعداد الرقائق للاختبارمن أجل الصمود في وجه العمليات والمعداتالمستخدمة في عملية التصفيف و الرقائق يجب ان تكون ثميكة نسبيا و ثمكهالابد ان يخفض او يصغر بنسبة 33 % قبلتقطيعها إلى معالجات منفردة لذا فإن الرقائق تمر بعدد من المراحل الجاديةو التى تقوم يتصغير ثمك الرقائق و ايضا لازالة الشوائب العالقة على سطحهاالخلفى بعد إتمام تلك العملية يتم وضع طبقة من من مواد أخرى على السطحالخلفى الغير موصل حتى يمكن خلق إتصال كهربى بين السطح الخلفى للرقاقة والرقاقة التى تليها فى أثناء عملية التجميع

بإنتهاء هذه العملية يتم إختبارالجودة لكل خطوة فى عملية التجميع و إختبار المكونات المنفصلة مثلالترانزستورات و المقاومات و المكثفات ما إذا كانت تعمل بشكل جيد او انهحدثت مشكلة اثناء عملية التجهيز و يتم تحليل النتائج لكشف المشكلة و العملعلى تخطيها

-------------------------------------------------

مرحلة تغليف الرقائق

بعد أن يتم اختبار الرقائق يتم إرسالها إلى مصانع التجميع حيث يتم تقطيعها إلى مستطيلات تسمى die و كل مستطيل يحتوى على دائرة متكاملة و يتم تقطيعها بواستط منشار دقيق و يتم تجاهل المستطيلا الغير فعالة و تسمىThe non-functional diesثم بعد ذلك يتم تجميع المستطيلات المنفردة او الفردية individual diesفى اغلفة و هذه الأغلفة تقوم بحماية المستطيلات من البيئة الخارجية و تمدالمستطيلات بالإتصالى الكهربائى بينه وبين لوحة الدوائر الكهربية و التىسيتم تركيبها لاحقا ثم يتم وضع كرات صغيرة جدا من القصدير على المناطقالمحددة من المستطيل حتى يتم التوصيل بينها و بين الغلاف و بهذا الشكليكون هناك سبيل لمرور الكهرباء اللوحة المطبوعة إلى الرقائق المغلفة والعكس ثم بعد تجميع الغلاف يجرى للمعالج عملية إختبار للتأكد من المستطيلااو الرقائق المجمعة هل ما زالت فعالة و نشطة اما الوحدات الغير فعالة اوالغير حيوية يتم إستبعدها

بالنسبة للوحدات النشطة تمربإختبار الإجهاد و خلال هذا الإختبار يتم إختبار كل وحدة منفصل من خلالطرح نسبة الرطوبة ومستويات مختلفة في درجة الحرارة وفحص مستويات أداءالكهربائية الساكنة بعد إنهاء إختبار الإجهاد تخضع الوحدات لإختبار تحديدالمستوى الوظيفى للقطعة

-------------------------------------------------

مرحلة التعبئة

بعد إجتياز مراحل إختبار الإجهادو الكفاءة و إستبعاد الوحدات الغير فعالة يتم وضع المعالجات فى صناديقمحددة و هذا يتوقف على سرعة و قوة اداء الوحدة

-------------------------------------------------

الجولة الثانية و فيها سوف نستعرض كل الشرح السابق بالصور و الفيديو

-------------------------------------------------

Sand-- With about 25% (mass) Silicon is – after Oxygen – the second mostcommon element in the earth's crust. Sand – especially Quartz - hashigh percentages of Silicon in the form of Silicon dioxide (SiO2) andis the base ingredient for semiconductor manufacturing.

=========

Melted Silicon -- scale: wafer level (~300mm / 12 inch) -Silicon is purified in multiple steps to finally reach semiconductormanufacturing quality which is called Electronic Grade Silicon.Electronic Grade Silicon may only have one alien atom every one billionSilicon atoms. In this picture you can see how one big crystal is grownfrom the purified silicon melt. The resulting mono crystal is calledIngot.

=========
Mono-crystalSilicon Ingot -- scale: wafer level (~300mm / 12 inch) - An ingot hasbeen produced from Electronic Grade Silicon. One ingot weights about100 kilograms (=220 pounds) and has a Silicon purity of 99.9999%.

=========
Composite illustration

Ingot Slicing -- scale: wafer level (~300mm / 12 inch) - The Ingot is cut into individual silicon discs called wafers.

=========
Wafer-- scale: wafer level (~300mm / 12 inch) - The wafers are polisheduntil they have flawless, mirror-smooth surfaces. Intel buys thosemanufacturing ready wafers from third party companies. Intel’s highlyadvanced 45nm High-K/****l Gate process uses wafers with a diameter of300 millimeter (~12 inches). When Intel first began making chips, thecompany printed circuits on 2-inch (50mm) wafers. Now the company uses300mm wafers, resulting in decreased costs per chip.

Composite illustration
Applying Photo Resist -- scale: wafer level (~300mm / 12 inch) -The liquid (blue here) that's poured onto the wafer while it spins is aphoto resist finish similar as the one known from film photography. Thewafer spins during this step to allow very thin and even application ofthis photo resist layer.

=========
Exposure-- scale: wafer level (~300mm / 12 inch) - The photo resist finish isexposed to ultra violet (UV) light. The chemical reaction triggered bythat process step is similar to what happens to film material in a filmcamera the moment you press the shutter button. The photo resist finishthat's exposed to UV light will become soluble. The exposure is doneusing masks that act like stencils in this process step. When used withUV light, masks create the various circuit patterns on each layer ofthe microprocessor. A lens (middle) reduces the mask's image. So whatgets printed on the wafer is typically four times smaller linearly thanthe mask's pattern.

=========
Exposure-- scale: transistor level (~50-200nm) - Although usually hundreds ofmicroprocessors are built on a single wafer, this picture story willonly focus on a small piece of a microprocessor from now on – on atransistor or parts thereof. A transistor acts as a switch, controllingthe flow of electrical current in a computer chip. Intel researchershave developed transistors so small that about 30 million of them couldfit on the head of a pin.

=========Composite illustration

Washing off of Photo Resist -- scale: transistor level(~50-200nm) - The gooey photo resist is completely dissolved by asolvent. This reveals a pattern of photo resist made by the mask.

=========Etching-- scale: transistor level (~50-200nm) - The photo resist is protectingmaterial that should not be etched away. Revealed material will beetched away with chemicals.

=========RemovingPhoto Resist -- scale: transistor level (~50-200nm) - After the etchingthe photo resist is removed and the desired shape becomes visible.

=========Composite illustration

Applying Photo Resist -- scale: transistor level (~50-200nm) -There's photo resist (blue color) applied, exposed and exposed photoresist is being washed off before the next step. The photo resist willprotect material that should not get ions implanted.

=========IonImplantation -- scale: transistor level (~50-200nm) - Through a processcalled ion implantation (one form of a process called doping), theexposed areas of the silicon wafer are bombarded with various chemicalimpurities called Ions. Ions are implanted in the silicon wafer toalter the way silicon in these areas conducts electricity. Ions areshot onto the surface of the wafer at very high speed. An electricalfield accelerates the ions to a speed of over 300,000 km/h (~185,000mph)

=========RemovingPhoto Resist -- scale: transistor level (~50-200nm) - After the ionimplantation the photo resist will be removed and the material thatshould have been doped (green) has alien atoms implanted now (noticeslight variations in color)

=========Composite illustration

lassTesting -- scale: package level (~20mm / ~1 inch) - During this finaltest the processors will be tested for their key characteristics (amongthe tested characteristics are power dissipation and maximum frequency).

=========

Binning -- scale: package level (~20mm / ~1 inch) - Based on the testresult of class testing processors with the same capabilities are putinto the same transporting trays.



Retail Package -- scale: package level (~20mm / ~1 inch) - The readilymanufactured and tested processors (again Intel® Core™ i7 Processor isshown here) either go to system manufacturers in trays or into retailstores in a box such as that shown here.

=========
الجولة الأخيرة و فيها سوف نتجول داخل احد مصانع شركة Intel













[/size][/center]
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://yalla4ever.hooxs.com
 
صناعة المعالج CPU من الألف إلى الياء - جوله داخل احد مصانع شركة Intel
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1
 مواضيع مماثلة
-
» DELL تعلن عن اول ظهور لمعالجات Intel Core i7

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
yalla :: يالا برامج :: احدث برامج الكمبيوتر-
انتقل الى: