ការផលិតមីក្រូសៀគ្វីគឺជាបញ្ហាដ៏លំបាកមួយ ហើយការបិទទីផ្សារនេះត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយលក្ខណៈពិសេសនៃបច្ចេកវិទ្យា photolithography លេចធ្លោនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ សៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចមីក្រូទស្សន៍ត្រូវបានព្យាករលើបន្ទះស៊ីលីកុនតាមរយៈ photomasks ដែលតម្លៃនីមួយៗអាចឈានដល់ $200,000 ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ របាំងបែបនេះយ៉ាងហោចណាស់ 50 ត្រូវបានទាមទារដើម្បីបង្កើតបន្ទះឈីបមួយ។ បន្ថែមលើការចំណាយនៃ "ការសាកល្បង និងកំហុស" នៅពេលបង្កើតម៉ូដែលថ្មី ហើយអ្នកនឹងយល់ថាមានតែក្រុមហ៊ុនធំៗប៉ុណ្ណោះដែលអាចផលិត processors ក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន។

តើ​មន្ទីរពិសោធន៍​វិទ្យាសាស្ត្រ និង​អាជីវកម្ម​បច្ចេកវិទ្យា​ខ្ពស់​ដែល​ត្រូវការ​ការរចនា​មិន​ស្តង់ដារ​គួរ​ធ្វើ​ដូចម្តេច​? តើយើងគួរធ្វើអ្វីសម្រាប់យោធា ដែលការទិញឧបករណ៍កែច្នៃពី "សត្រូវដែលអាចកើតមាន" គឺដើម្បីដាក់វាដោយស្លូតបូត មិនមែនដោយចេតនាទេ?

យើងបានទៅមើលកន្លែងផលិតរបស់រុស្សីនៃក្រុមហ៊ុនហូឡង់ Mapper អរគុណដែលការផលិតមីក្រូសៀគ្វីអាចឈប់ជាសេឡេស្ទាលច្រើន ហើយប្រែទៅជាសកម្មភាពសម្រាប់ជីវិតរមែងស្លាប់។ មែនហើយឬស្ទើរតែសាមញ្ញ។ នៅទីនេះនៅលើទឹកដីនៃទីក្រុងម៉ូស្គូ Technopolis ដោយមានការគាំទ្រផ្នែកហិរញ្ញវត្ថុពីសាជីវកម្ម Rusnano សមាសធាតុសំខាន់នៃបច្ចេកវិទ្យា Mapper ត្រូវបានផលិត - ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច - អុបទិក។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយមុននឹងយល់ពីភាពខុសប្លែកគ្នានៃ Mapper maskless lithography វាគឺមានតំលៃចងចាំពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ photolithography ធម្មតា។

ពន្លឺមិនច្បាស់

នៅលើប្រព័ន្ធដំណើរការទំនើប ស្នូល Intel i7 អាចផ្ទុកត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្រហែល 2 ពាន់លាន (អាស្រ័យលើម៉ូដែល) ដែលនីមួយៗមានទំហំ 14 nm ។ ក្នុងការស្វែងរក ថាមពលកុំព្យូទ័រអ្នកផលិតជារៀងរាល់ឆ្នាំកាត់បន្ថយទំហំនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រនិងបង្កើនចំនួនរបស់ពួកគេ។ ដែនកំណត់បច្ចេកវិទ្យាដែលទំនងជានៅក្នុងការប្រណាំងនេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថា 5 nm: នៅចម្ងាយបែបនេះឥទ្ធិពលកង់ទិចចាប់ផ្តើមលេចឡើង ដោយសារតែអេឡិចត្រុងនៅក្នុងកោសិកាជិតខាងអាចមានឥរិយាបទមិនអាចទាយទុកជាមុនបាន។

ដើម្បីដាក់រចនាសម្ព័ន្ធ semiconductor មីក្រូទស្សន៍នៅលើ wafer ស៊ីលីកុន ពួកគេប្រើដំណើរការស្រដៀងនឹងការធ្វើការជាមួយឧបករណ៍ពង្រីករូបថត។ លុះត្រាតែគោលដៅរបស់គាត់គឺផ្ទុយ - ដើម្បីធ្វើឱ្យរូបភាពតូចតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ចាន (ឬខ្សែភាពយន្តការពារ) ត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយសារធាតុ photoresist - វត្ថុធាតុងាយនឹងពន្លឺនៃវត្ថុធាតុ polymer ដែលផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វានៅពេលដែល irradiated ជាមួយពន្លឺ។ គំរូបន្ទះសៀគ្វីដែលត្រូវការត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹង photoresist តាមរយៈរបាំងមុខ និងកញ្ចក់ប្រមូល។ ជាធម្មតា wafers ដែលបោះពុម្ពមានទំហំតូចជាងរបាំងមុខ 4 ដង។

សារធាតុដូចជា ស៊ីលីកុន ឬ ហ្គឺម៉ាញ៉ូម មានអេឡិចត្រុង 4 នៅក្នុងកម្រិតថាមពលខាងក្រៅរបស់វា។ ពួកវាបង្កើតជាគ្រីស្តាល់ដ៏ស្រស់ស្អាតដែលមើលទៅដូចជាលោហៈ។ ប៉ុន្តែមិនដូចលោហៈទេ ពួកគេមិនធ្វើចរន្តអគ្គិសនីទេ៖ អេឡិចត្រុងទាំងអស់របស់ពួកគេជាប់ពាក់ព័ន្ធនឹងចំណង covalent ដ៏មានឥទ្ធិពល ហើយមិនអាចផ្លាស់ទីបាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្វីគ្រប់យ៉ាងនឹងផ្លាស់ប្តូរ ប្រសិនបើអ្នកបន្ថែមភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយតិចតួចពីសារធាតុដែលមានអេឡិចត្រុងប្រាំនៅក្នុងកម្រិតខាងក្រៅ (ផូស្វ័រ ឬអាសេនិច)។ អេឡិចត្រុងបួនភ្ជាប់ជាមួយស៊ីលីកុនដោយទុកមួយដោយឥតគិតថ្លៃ។ ស៊ីលីកុនដែលមានភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយ (n-type) គឺជាចំហាយដ៏ល្អ។ ប្រសិនបើអ្នកបន្ថែមភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ឧបករណ៍ទទួលយកពីសារធាតុដែលមានអេឡិចត្រុងបីនៅកម្រិតខាងក្រៅ (boron, indium) ទៅស៊ីលីកុន "រន្ធ" ត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា អាណាឡូកនិម្មិតនៃបន្ទុកវិជ្ជមាន។ ក្នុងករណីនេះយើងកំពុងនិយាយអំពីប្រភេទ p-type semiconductor ។ តាមរយៈការភ្ជាប់ p- និង n-type conductors យើងទទួលបាន diode ដែលជាឧបករណ៍ semiconductor ដែលឆ្លងកាត់ចរន្តក្នុងទិសដៅតែមួយប៉ុណ្ណោះ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នា p-n-pឬ n-p-n ផ្តល់ឱ្យយើងនូវត្រង់ស៊ីស្ទ័រមួយ - ចរន្តហូរកាត់វាលុះត្រាតែវ៉ុលជាក់លាក់មួយត្រូវបានអនុវត្តទៅចំហាយកណ្តាល។

ការបង្វែរនៃពន្លឺធ្វើឱ្យមានការកែតម្រូវដោយខ្លួនឯងចំពោះដំណើរការនេះ៖ ធ្នឹមឆ្លងកាត់រន្ធនៃរបាំងមុខត្រូវបានឆ្លុះបន្តិច ហើយជំនួសឱ្យចំណុចមួយ រង្វង់ប្រមូលផ្តុំជាច្រើនត្រូវបានលាតត្រដាង ដូចជាប្រសិនបើចេញពីថ្មបោះចូលទៅក្នុងអាង។ . ជាសំណាងល្អ ការបំភាយគឺទាក់ទងបញ្ច្រាសទៅនឹងរលកពន្លឺ ដែលជាអ្វីដែលវិស្វករទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីការប្រើប្រាស់ពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេជាមួយរលកប្រវែង 195 nm ។ ម៉េចក៏មិនតិច? វាគ្រាន់តែថា រលកខ្លីជាងនឹងមិនត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងដោយកញ្ចក់ប្រមូលនោះទេ កាំរស្មីនឹងឆ្លងកាត់ដោយមិនផ្តោត។ វាក៏មិនអាចទៅរួចទេផងដែរក្នុងការបង្កើនសមត្ថភាពប្រមូលនៃកែវ - ភាពមិនទៀងទាត់នៃរាងស្វ៊ែរនឹងមិនអនុញ្ញាតឱ្យវាទេ: កាំរស្មីនីមួយៗនឹងឆ្លងកាត់អ័ក្សអុបទិកនៅចំណុចផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វាដែលរំខានដល់ការផ្តោតអារម្មណ៍។

ទទឹងវណ្ឌវង្កអតិបរិមាដែលអាចថតរូបភាពដោយប្រើ photolithography គឺ 70 nm ។ បន្ទះសៀគ្វីដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ត្រូវបានបោះពុម្ពក្នុងជំហានជាច្រើន៖ វណ្ឌវង្ក 70 ណាណូម៉ែត្រត្រូវបានអនុវត្ត សៀគ្វីត្រូវបានគូស ហើយបន្ទាប់មកផ្នែកបន្ទាប់ត្រូវបានលាតត្រដាងតាមរយៈរបាំងថ្មី។

បច្ចុប្បន្ននេះនៅក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍គឺបច្ចេកវិទ្យា photolithography ultraviolet ជ្រៅ ដោយប្រើពន្លឺដែលមានរលកពន្លឺខ្លាំងប្រហែល 13.5 nm ។ បច្ចេកវិទ្យានេះពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់កញ្ចក់ខ្វះចន្លោះ និងកញ្ចក់ពហុស្រទាប់ជាមួយនឹងការឆ្លុះបញ្ចាំងដោយផ្អែកលើការជ្រៀតជ្រែក interlayer ។ របាំងមុខក៏នឹងមិនប្រែពណ៌ដែរ ប៉ុន្តែជាធាតុឆ្លុះបញ្ចាំង។ កញ្ចក់មិនមានបាតុភូតនៃចំណាំងបែរ ដូច្នេះពួកគេអាចធ្វើការជាមួយពន្លឺនៃរលកពន្លឺណាមួយ។ ប៉ុន្តែ​សម្រាប់​ពេល​នេះ នេះ​គ្រាន់​តែ​ជា​គំនិត​ដែល​អាច​នឹង​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​នៅ​ពេល​អនាគត។

របៀបដែល processors ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅថ្ងៃនេះ

វ៉ាហ្វឺរស៊ីលីកុនរាងមូលដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 30 សង់ទីម៉ែត្រត្រូវបានស្រោបដោយស្រទាប់ស្តើងនៃ photoresist ។ កម្លាំង centrifugal ជួយចែកចាយ photoresist រាបស្មើ។

សៀគ្វីនាពេលអនាគតត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹង photoresist តាមរយៈរបាំងមួយ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតជាច្រើនដងដោយសារតែបន្ទះសៀគ្វីជាច្រើនត្រូវបានផលិតចេញពី wafer មួយ។

ផ្នែកនៃ photoresist ដែលត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេក្លាយទៅជារលាយហើយអាចត្រូវបានយកចេញបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើសារធាតុគីមី។

តំបន់នៃ wafer ស៊ីលីកុនដែលមិនត្រូវបានការពារដោយ photoresist ត្រូវបាន etched គីមី។ នៅកន្លែងរបស់ពួកគេការធ្លាក់ទឹកចិត្តបង្កើត។

ស្រទាប់នៃ photoresist ត្រូវបានអនុវត្តម្តងទៀតទៅ wafer ។ លើកនេះ ការប៉ះពាល់នឹងលាតត្រដាងតំបន់ទាំងនោះដែលនឹងទទួលរងការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុង។

នៅក្រោមឥទិ្ធពលនៃវាលអគ្គីសនី អ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធបង្កើនល្បឿនដល់ល្បឿនលើសពី 300,000 គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង ហើយជ្រាបចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុន ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុ semiconductor ។

បន្ទាប់ពីដក photoresist ដែលនៅសល់ចេញ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលបានបញ្ចប់នៅតែមាននៅលើ wafer ។ ស្រទាប់នៃ dielectric ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើកំពូលដែលក្នុងនោះរន្ធសម្រាប់ទំនាក់ទំនងត្រូវបាន etched ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាដូចគ្នា។

ចានត្រូវបានដាក់ក្នុងសូលុយស្យុងស៊ុលទង់ដែង ហើយស្រទាប់ conductive ត្រូវបានអនុវត្តទៅវាដោយប្រើ electrolysis ។ បន្ទាប់មកស្រទាប់ទាំងមូលត្រូវបានយកចេញដោយការកិនប៉ុន្តែទំនាក់ទំនងនៅក្នុងរន្ធនៅតែមាន។

ទំនាក់ទំនងត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយបណ្តាញពហុជាន់នៃ "ខ្សែ" ដែក។ ចំនួននៃ "ជាន់" អាចឈានដល់ 20 ហើយដ្យាក្រាមខ្សែភ្លើងទាំងមូលត្រូវបានគេហៅថាស្ថាបត្យកម្មខួរក្បាល។

មានតែពេលនេះទេដែលចានត្រូវបានកាត់ចូលទៅក្នុងជាច្រើន។ បន្ទះសៀគ្វីបុគ្គល. "គ្រីស្តាល់" នីមួយៗត្រូវបានសាកល្បង ហើយបានតែដំឡើងនៅលើក្តារដែលមានទំនាក់ទំនង និងគ្របដោយមួកវិទ្យុសកម្មប្រាក់។

ទូរទស្សន៍ 13,000 គ្រឿង

ជម្រើសមួយសម្រាប់ photolithography គឺ electrolithography នៅពេលដែលការប៉ះពាល់គឺមិនមែនដោយពន្លឺទេ ប៉ុន្តែដោយអេឡិចត្រុង និងមិនមែនដោយ photo-resist ប៉ុន្តែដោយ electroresist ។ ធ្នឹមអេឡិចត្រុងត្រូវបានផ្តោតយ៉ាងងាយស្រួលទៅចំណុចនៃទំហំអប្បបរមាចុះដល់ 1 nm ។ បច្ចេកវិទ្យានេះគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងបំពង់កាំរស្មី cathode នៅលើទូរទស្សន៍មួយ៖ ស្ទ្រីមផ្តោតអារម្មណ៍នៃអេឡិចត្រុងត្រូវបានផ្លាតដោយឧបករណ៏បញ្ជាដោយគូររូបភាពនៅលើ wafer ស៊ីលីកុន។

រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ បច្ចេកវិទ្យានេះមិនអាចប្រកួតប្រជែងជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តបែបប្រពៃណីបានទេ ដោយសារល្បឿនទាបរបស់វា។ ដើម្បីឱ្យ electroresist មានប្រតិកម្មទៅនឹងការ irradiation វាត្រូវតែទទួលយកចំនួនជាក់លាក់នៃអេឡិចត្រុងក្នុងមួយឯកតា ដូច្នេះធ្នឹមមួយអាចបញ្ចេញនៅល្បឿនល្អបំផុត 1 cm2/h ។ នេះអាចទទួលយកបានសម្រាប់ការបញ្ជាទិញតែមួយពីមន្ទីរពិសោធន៍ ប៉ុន្តែមិនអាចអនុវត្តបាននៅក្នុងឧស្សាហកម្មទេ។

ជាអកុសល វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាដោយការបង្កើនថាមពលរបស់ធ្នឹម៖ ដូចជាការចោទប្រកាន់គ្នាទៅវិញទៅមក ដូច្នេះនៅពេលដែលចរន្តកើនឡើង ធ្នឹមអេឡិចត្រុងកាន់តែធំទូលាយ។ ប៉ុន្តែអ្នកអាចបង្កើនចំនួនកាំរស្មីដោយបញ្ចេញតំបន់ជាច្រើនក្នុងពេលតែមួយ។ ហើយប្រសិនបើជាច្រើនមាន 13,000 ដូចនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា Mapper នោះបើយោងតាមការគណនា វាអាចបោះពុម្ពបានដប់បន្ទះសៀគ្វីពេញក្នុងមួយម៉ោង។

ជាការពិតណាស់ ការបញ្ចូលគ្នានូវបំពង់កាំរស្មី cathode ចំនួន 13,000 ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍មួយនឹងមិនអាចទៅរួចទេ។ នៅក្នុងករណីនៃ Mapper វិទ្យុសកម្មពីប្រភពត្រូវបានដឹកនាំទៅកញ្ចក់ collimator ដែលបង្កើតជាធ្នឹមប៉ារ៉ាឡែលធំទូលាយនៃអេឡិចត្រុង។ នៅក្នុងផ្លូវរបស់វាមាន aperture matrix ដែលប្រែវាទៅជា 13,000 កាំរស្មីបុគ្គល។ ធ្នឹមឆ្លងកាត់ម៉ាទ្រីសទទេ - ស៊ីលីកុន wafer ដែលមានរន្ធចំនួន 13,000 ។ អេឡិចត្រូតផ្លាតមានទីតាំងនៅជិតពួកវានីមួយៗ។ ប្រសិនបើចរន្តត្រូវបានអនុវត្តទៅវា អេឡិចត្រុង "ខកខាន" រន្ធរបស់ពួកគេ ហើយមួយនៃ 13,000 ធ្នឹមត្រូវបានបិទ។

បន្ទាប់ពីឆ្លងកាត់ blankers កាំរស្មីត្រូវបានដឹកនាំទៅកាន់ម៉ាទ្រីសនៃ deflectors ដែលនីមួយៗអាចបង្វែរធ្នឹមរបស់វាពីរបីមីក្រូទៅខាងស្តាំឬខាងឆ្វេងទាក់ទងទៅនឹងចលនារបស់ចាន (ដូច្នេះ Mapper នៅតែស្រដៀងនឹងបំពង់រូបភាព 13,000) ។ ទីបំផុត ធ្នឹមនីមួយៗត្រូវបានផ្តោតបន្ថែមទៀតដោយមីក្រូលែនផ្ទាល់របស់វា ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានតម្រង់ទៅ electroresist ។ មកដល់បច្ចុប្បន្ន បច្ចេកវិទ្យាផែនទីត្រូវបានសាកល្បងនៅវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវមីក្រូអេឡិចត្រូនិចបារាំង CEA-Leti និងនៅ TSMC ដែលផលិត microprocessors សម្រាប់អ្នកលេងទីផ្សារឈានមុខគេ (រួមទាំង ទូរស័ព្ទ iPhone របស់ Apple 6 ស) ។ សមាសធាតុសំខាន់ៗនៃប្រព័ន្ធរួមទាំងកញ្ចក់អេឡិចត្រូនិចស៊ីលីកុនត្រូវបានផលិតនៅរោងចក្រម៉ូស្គូ។

បច្ចេកវិទ្យា Mapper សន្យាថានឹងមានអនាគតថ្មីមិនត្រឹមតែសម្រាប់មន្ទីរពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវ និងផលិតកម្មខ្នាតតូច (រួមទាំងយោធា) ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែសម្រាប់អ្នកលេងធំៗផងដែរ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ដើម្បីសាកល្បងគំរូនៃ processors ថ្មី វាចាំបាច់ក្នុងការធ្វើ photomasks ដូចគ្នាទៅនឹងការផលិតដ៏ធំ។ សមត្ថភាពក្នុងការបង្កើតសៀគ្វីគំរូយ៉ាងឆាប់រហ័សសន្យាថានឹងមិនត្រឹមតែកាត់បន្ថយការចំណាយលើការអភិវឌ្ឍន៍ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបង្កើនល្បឿននៃវឌ្ឍនភាពក្នុងវិស័យនេះផងដែរ។ ដែលចុងក្រោយផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍ដល់អ្នកប្រើប្រាស់ដ៏ធំនៃគ្រឿងអេឡិចត្រូនិច នោះគឺយើងទាំងអស់គ្នា។

ឫសគល់នៃរបៀបរស់នៅបែបឌីជីថលរបស់យើងពិតជាបានមកពី semiconductors ដែលអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតបន្ទះសៀគ្វីកុំព្យូទ័រដែលមានមូលដ្ឋានលើត្រង់ស៊ីស្ទ័រស្មុគស្មាញ។ ពួកគេរក្សាទុក និងដំណើរការទិន្នន័យ ដែលជាមូលដ្ឋាននៃ microprocessors ទំនើប។ Semiconductors ដែលផលិតពីខ្សាច់សព្វថ្ងៃនេះគឺ សមាសធាតុសំខាន់ស្ទើរតែនរណាម្នាក់ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចពីកុំព្យូទ័រទៅកុំព្យូទ័រយួរដៃ និង ទូរស័ព្ទដៃ. សូម្បីតែរថយន្តឥឡូវនេះក៏មិនអាចធ្វើដោយគ្មាន semiconductors និងអេឡិចត្រូនិកបានដែរ ចាប់តាំងពី semiconductors គ្រប់គ្រងប្រព័ន្ធម៉ាស៊ីនត្រជាក់ ដំណើរការចាក់ប្រេង ការបញ្ឆេះ ដំបូលព្រះអាទិត្យ កញ្ចក់ និងសូម្បីតែដៃចង្កូត (BMW Active Steering)។ សព្វថ្ងៃនេះស្ទើរតែគ្រប់ឧបករណ៍ដែលប្រើប្រាស់ថាមពលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។

Microprocessors គឺគ្មានការសង្ស័យទេក្នុងចំណោមផលិតផល semiconductor ដ៏ស្មុគស្មាញបំផុត ជាមួយនឹងចំនួន transistors ឆាប់ៗនេះនឹងឈានដល់មួយពាន់លាន ហើយមុខងារជាច្រើនដែលគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ ប្រព័ន្ធដំណើរការ Dual-core Core 2 នឹងត្រូវបានចេញផ្សាយក្នុងពេលឆាប់ៗនេះលើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 45 nm របស់ Intel ដែលស្ទើរតែបានបញ្ចប់ ហើយពួកវានឹងមានផ្ទុកត្រង់ស៊ីស្ទ័រចំនួន 410 លានរួចហើយ (ទោះបីជាភាគច្រើននៃពួកវានឹងត្រូវបានប្រើសម្រាប់ឃ្លាំងសម្ងាត់ 6 MB L2) ។ ដំណើរការ 45nm ត្រូវបានដាក់ឈ្មោះតាមទំហំនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រតែមួយ ដែលឥឡូវនេះមានទំហំតូចជាងអង្កត់ផ្ចិតនៃសក់មនុស្សប្រហែល 1,000 ដង។ ក្នុងកម្រិតជាក់លាក់មួយ នេះជាមូលហេតុដែលអេឡិចត្រូនិចចាប់ផ្តើមគ្រប់គ្រងអ្វីៗគ្រប់យ៉ាងក្នុងជីវិតរបស់យើង៖ សូម្បីតែនៅពេលដែលទំហំនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រធំជាងក៏ដោយ វាមានតម្លៃថោកណាស់ក្នុងការផលិតមីក្រូសៀគ្វីដែលមិនស្មុគស្មាញខ្លាំង ថវិកាសម្រាប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រមានទំហំធំណាស់។

នៅក្នុងអត្ថបទរបស់យើង យើងនឹងពិនិត្យមើលមូលដ្ឋាននៃការផលិត microprocessor ប៉ុន្តែយើងក៏នឹងនិយាយអំពីប្រវត្តិនៃ processors ស្ថាបត្យកម្ម និងពិចារណាផងដែរ។ ផលិតផលផ្សេងគ្នានៅលើទីផ្សារ។ អ្នកអាចរកឃើញច្រើននៅលើអ៊ីនធឺណិត ព័ត៌មានគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយចំនួនត្រូវបានរាយខាងក្រោម។

• វិគីភីឌា៖ មីក្រូដំណើរការ. អត្ថបទនេះពិភាក្សាអំពីប្រភេទផ្សេងៗនៃ processors និងផ្តល់នូវតំណភ្ជាប់ទៅកាន់ក្រុមហ៊ុនផលិត និង ទំព័របន្ថែមវិគីឧទ្ទិសដល់ដំណើរការ។
• វិគីភីឌា៖ មីក្រូដំណើរការ (ប្រភេទ). ផ្នែកនៅលើ microprocessors ផ្តល់នូវតំណភ្ជាប់ និងព័ត៌មានកាន់តែច្រើន។

គូប្រជែងកុំព្យូទ័រ៖ AMD និង Intel

ទីស្នាក់ការកណ្តាលរបស់ Advanced Micro Devices Inc. ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1969 មានទីតាំងនៅ Sunnyvale រដ្ឋ California ហើយ "បេះដូង" របស់ក្រុមហ៊ុន Intel ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងកាលពីមួយឆ្នាំមុន មានទីតាំងនៅចម្ងាយពីរបីគីឡូម៉ែត្រពីទីក្រុង Santa Clara ។ សព្វថ្ងៃនេះ AMD មានរោងចក្រចំនួនពីរ៖ នៅទីក្រុង Austin (រដ្ឋតិចសាស់ សហរដ្ឋអាមេរិក) និងនៅ Dresden (ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់)។ រោងចក្រ​ថ្មី​នេះ​នឹង​ចូល​ដំណើរការ​ឆាប់ៗ​នេះ។ លើសពីនេះ AMD បានចូលរួមជាមួយ IBM ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ និងផលិតបច្ចេកវិទ្យា processor ។ ជាការពិតណាស់នេះគឺជាប្រភាគនៃទំហំរបស់ Intel ព្រោះថាក្រុមហ៊ុននាំមុខទីផ្សារឥឡូវនេះដំណើរការរោងចក្រជិត 20 នៅក្នុងទីតាំងចំនួនប្រាំបួន។ ប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃពួកវាត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិត microprocessors ។ ដូច្នេះនៅពេលអ្នកប្រៀបធៀប AMD និង Intel សូមចាំថាអ្នកកំពុងប្រៀបធៀប David និង Goliath ។

Intel មានអត្ថប្រយោជន៍ដែលមិនអាចប្រកែកបានក្នុងទម្រង់នៃសមត្ថភាពផលិតដ៏ធំ។ បាទ ក្រុមហ៊ុនសព្វថ្ងៃនេះគឺជាអ្នកដឹកនាំក្នុងការអនុវត្តដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាទំនើប។ Intel គឺប្រហែលមួយឆ្នាំមុន AMD ក្នុងរឿងនេះ។ ជាលទ្ធផល Intel អាចប្រើនៅក្នុង processors របស់ខ្លួន។ ចំនួនធំជាងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ និង បរិមាណធំជាងឃ្លាំងសម្ងាត់។ AMD មិនដូច Intel ទេ ត្រូវតែបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការបច្ចេកទេសរបស់ខ្លួនឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដើម្បីតាមទាន់ដៃគូប្រកួតប្រជែងរបស់ខ្លួន និងផលិតប្រព័ន្ធដំណើរការសមរម្យ។ ជាការពិតណាស់ការរចនានៃដំណើរការនិងស្ថាបត្យកម្មរបស់ពួកគេគឺខុសគ្នាខ្លាំងណាស់ប៉ុន្តែដំណើរការផលិតបច្ចេកទេសត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានដូចគ្នា។ ទោះបីជា, ជាការពិតណាស់, មានភាពខុសគ្នាជាច្រើននៅក្នុងវា។

ការផលិតមីក្រូដំណើរការ

ការផលិត microprocessors មានដំណាក់កាលសំខាន់ពីរ។ ទីមួយគឺការផលិតស្រទាប់ខាងក្រោមដែល AMD និង Intel អនុវត្តនៅក្នុងរោងចក្ររបស់ពួកគេ។ នេះរួមបញ្ចូលទាំងការចែកចាយលក្ខណៈសម្បត្តិចរន្តទៅស្រទាប់ខាងក្រោម។ ដំណាក់កាលទីពីរគឺការធ្វើតេស្តស្រទាប់ខាងក្រោម ការជួបប្រជុំគ្នា និងការវេចខ្ចប់នៃខួរក្បាល ប្រតិបត្តិការចុងក្រោយត្រូវបានអនុវត្តជាធម្មតាតិចជាង ប្រទេសថ្លៃ ៗ. ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើល Intel processors អ្នកនឹងឃើញសិលាចារឹកមួយដែលការវេចខ្ចប់ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងប្រទេសកូស្តារីកា ម៉ាឡេស៊ី ហ្វីលីពីន។ល។

AMD និង Intel ថ្ងៃនេះកំពុងព្យាយាមបញ្ចេញផលិតផលសម្រាប់ ចំនួនអតិបរមាផ្នែកទីផ្សារ លើសពីនេះ ដោយផ្អែកលើជួរអប្បបរមាដែលអាចធ្វើបាននៃគ្រីស្តាល់។ ឧទាហរណ៍ដ៏អស្ចារ្យមួយគឺខ្សែដំណើរការ Intel Core 2 Duo ។ មានប្រព័ន្ធដំណើរការបីនៅទីនេះដែលមានឈ្មោះកូដសម្រាប់ទីផ្សារផ្សេងៗគ្នា៖ Merom សម្រាប់ កម្មវិធីទូរស័ព្ទ, Conroe - កំណែផ្ទៃតុ, Woodcrest - កំណែម៉ាស៊ីនមេ។ ដំណើរការទាំងបីត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋានបច្ចេកវិទ្យាដូចគ្នាដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផលិតធ្វើការសម្រេចចិត្តនៅដំណាក់កាលចុងក្រោយនៃការផលិត។ អ្នកអាចបើក ឬបិទមុខងារនានា ហើយកម្រិតល្បឿននាឡិកាបច្ចុប្បន្នផ្តល់ឱ្យ Intel នូវភាគរយដ៏ល្អនៃគ្រីស្តាល់ដែលអាចប្រើប្រាស់បាន។ ប្រសិនបើតម្រូវការទីផ្សារសម្រាប់ប្រព័ន្ធដំណើរការចល័តបានកើនឡើង Intel អាចផ្តោតលើការចេញផ្សាយម៉ូដែល Socket 479 ។ ម៉ូដែលផ្ទៃតុបន្ទាប់មកក្រុមហ៊ុននឹងសាកល្បង ធ្វើឱ្យមានសុពលភាព និងកញ្ចប់បន្ទះសៀគ្វីសម្រាប់ Socket 775 ខណៈពេលដែលដំណើរការម៉ាស៊ីនមេត្រូវបានខ្ចប់សម្រាប់ Socket 771។ សូម្បីតែប្រព័ន្ធដំណើរការ quad-core ត្រូវបានបង្កើតតាមរបៀបនេះ៖ បន្ទះសៀគ្វី dual-core ពីរត្រូវបានដំឡើងក្នុងកញ្ចប់តែមួយ ដូច្នេះយើងទទួលបានស្នូលចំនួនបួន .

របៀបដែលបន្ទះសៀគ្វីត្រូវបានបង្កើតឡើង

ការផលិតបន្ទះឈីបពាក់ព័ន្ធនឹងការដាក់ស្រទាប់ស្តើងជាមួយនឹង "លំនាំ" ស្មុគស្មាញទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន។ ទីមួយស្រទាប់អ៊ីសូឡង់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលដើរតួជាច្រកទ្វារអគ្គីសនី។ បន្ទាប់មកសម្ភារៈ Photoresist ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើកំពូល ហើយកន្លែងដែលមិនចង់បានត្រូវបានយកចេញដោយប្រើរបាំង និងការ irradiation អាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់។ នៅពេលដែលតំបន់ដែលមានជាតិវិទ្យុសកម្មត្រូវបានយកចេញ តំបន់នៃស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតនៅពីក្រោមនឹងត្រូវបានលាតត្រដាង ដែលត្រូវបានយកចេញដោយការឆ្លាក់។ បន្ទាប់ពីនេះសម្ភារៈ photoresist ត្រូវបានយកចេញផងដែរហើយយើងទទួលបានរចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់មួយនៅលើផ្ទៃស៊ីលីកុន។ បន្ទាប់មកដំណើរការ photolithography បន្ថែមត្រូវបានអនុវត្តដោយមានសម្ភារៈផ្សេងគ្នារហូតដល់រចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រដែលចង់បាន។ ស្រទាប់នីមួយៗអាចត្រូវបាន doped ជាមួយសារធាតុជាក់លាក់មួយឬ ions ផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី។ វីនដូត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងស្រទាប់នីមួយៗ ដូច្នេះការភ្ជាប់លោហៈអាចត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ចំពោះការផលិតស្រទាប់ខាងក្រោម ពួកវាត្រូវតែកាត់ចេញពីម៉ូណូគ្រីស្តាល់ស៊ីឡាំងតែមួយ ទៅជា "នំផេនខេក" ស្តើង ដូច្នេះពួកវាអាចកាត់ចូលទៅក្នុងគ្រីស្តាល់ដំណើរការនីមួយៗបានយ៉ាងងាយស្រួល។ នៅគ្រប់ជំហាននៃការផលិត ការធ្វើតេស្តស្មុគស្មាញត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីវាយតម្លៃគុណភាព។ ការស៊ើបអង្កេតអគ្គិសនីត្រូវបានប្រើដើម្បីសាកល្បងបន្ទះឈីបនីមួយៗនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ ទីបំផុតស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានកាត់ចូលទៅក្នុងស្នូលនីមួយៗ ហើយស្នូលដែលមិនដំណើរការត្រូវបានលុបចោលភ្លាមៗ។ អាស្រ័យលើលក្ខណៈ ស្នូលក្លាយជា processor មួយ ឬមួយផ្សេងទៀត ហើយត្រូវបានខ្ចប់ក្នុងកញ្ចប់ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការដំឡើង processor នៅលើ motherboard ។ អង្គភាពមុខងារទាំងអស់ឆ្លងកាត់ការធ្វើតេស្តភាពតានតឹងដែលពឹងផ្អែកខ្លាំង។

វាទាំងអស់ចាប់ផ្តើមជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោម

ជំហានដំបូងក្នុងការផលិតឧបករណ៍ដំណើរការត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងបន្ទប់ស្អាត។ ដោយវិធីនេះ វាជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាការផលិតបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់បែបនេះតំណាងឱ្យការប្រមូលផ្តុំដើមទុនដ៏ធំនៅលើ ម៉ែត្រការ៉េ. ការសាងសង់រោងចក្រទំនើបមួយដែលមានឧបករណ៍ទាំងអស់យ៉ាងងាយស្រួលចំណាយប្រាក់ពី 2 ទៅ 3 ពាន់លានដុល្លារ ហើយការសាកល្បងបច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗត្រូវការរយៈពេលជាច្រើនខែ។ មានតែពេលនោះទេដែលម៉ាសរុក្ខជាតិអាចផលិតឧបករណ៍ដំណើរការបាន។

ជាទូទៅដំណើរការផលិតបន្ទះសៀគ្វីមានជំហានដំណើរការ wafer ជាច្រើន។ នេះរួមបញ្ចូលទាំងការបង្កើតស្រទាប់ខាងក្រោមដោយខ្លួនឯងដែលនៅទីបំផុតនឹងត្រូវបានកាត់ចូលទៅក្នុងគ្រីស្តាល់បុគ្គល។

វាទាំងអស់ចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់តែមួយ ដែលគ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងអាងងូតទឹកនៃស៊ីលីកុនរលាយ ដែលមានទីតាំងនៅខាងលើចំណុចរលាយនៃស៊ីលីកុន polycrystalline ។ វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលគ្រីស្តាល់លូតលាស់យឺត (ប្រហែលមួយថ្ងៃ) ដើម្បីធានា ទីតាំងត្រឹមត្រូវ។អាតូម។ Polycrystalline ឬ amorphous silicon មានគ្រីស្តាល់ផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនដែលនឹងនាំឱ្យមានរូបរាងនៃរចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃដែលមិនចង់បានជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីមិនល្អ។ នៅពេលដែលស៊ីលីកុនត្រូវបានរលាយ វាអាចត្រូវបានដាក់ជាមួយសារធាតុផ្សេងទៀតដែលផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីរបស់វា។ ដំណើរការទាំងមូលប្រព្រឹត្តទៅនៅក្នុងបន្ទប់បិទជិតដែលមានសមាសភាពខ្យល់ពិសេសដូច្នេះថាស៊ីលីកុនមិនកត់សុី។

គ្រីស្តាល់តែមួយត្រូវបានកាត់ចូលទៅក្នុង "នំផេនខេក" ដោយប្រើប្រហោងពេជ្រដែលមានភាពត្រឹមត្រូវបំផុតហើយមិនបង្កើតភាពមិនប្រក្រតីធំ ៗ លើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមទេ។ ជាការពិតណាស់ផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមនៅតែមិនរាបស្មើឥតខ្ចោះដូច្នេះប្រតិបត្តិការបន្ថែមត្រូវបានទាមទារ។

ទីមួយ ដោយប្រើបន្ទះដែកបង្វិល និងសម្ភារៈសំណឹក (ដូចជាអាលុយមីញ៉ូអុកស៊ីដ) ស្រទាប់ក្រាស់មួយត្រូវបានយកចេញពីស្រទាប់ខាងក្រោម (ដំណើរការហៅថាការបិទភ្ជាប់)។ ជាលទ្ធផលភាពមិនប្រក្រតីដែលមានទំហំចាប់ពី 0.05 មីលីម៉ែត្រទៅប្រហែល 0.002 មម (2,000 nm) ត្រូវបានលុបចោល។ បន្ទាប់មក អ្នកគួរតែបង្គត់គែមនៃខ្នងនីមួយៗ ព្រោះគែមមុតស្រួចអាចបណ្តាលឱ្យស្រទាប់របកចេញ។ បន្ទាប់មក ដំណើរការ etching ត្រូវបានគេប្រើ នៅពេលដែលប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីផ្សេងៗ (អាស៊ីត hydrofluoric, acetic acid, nitric) ផ្ទៃត្រូវបានរលោងប្រហែល 50 microns។ ផ្ទៃមិនត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយរាងកាយទេ ចាប់តាំងពីដំណើរការទាំងមូលគឺគីមីទាំងស្រុង។ វាអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកដកចេញនូវកំហុសដែលនៅសេសសល់នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដែលជាលទ្ធផលនៃផ្ទៃដែលនៅជិតនឹងឧត្តមគតិ។

ជំហានចុងក្រោយគឺការប៉ូលា ដែលធ្វើអោយផ្ទៃរលោងមានភាពរដុបអតិបរមា 3 nm ។ ការប៉ូឡូញត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើល្បាយនៃសូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែន និងស៊ីលីកាក្រានីត។

សព្វថ្ងៃនេះ microprocessor wafers មានអង្កត់ផ្ចិត 200mm ឬ 300mm ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផលិតបន្ទះឈីបអាចផលិត processors ជាច្រើនពីគ្នាបាន។ ជំហានបន្ទាប់នឹងមានស្រទាប់ខាងក្រោម 450mm ប៉ុន្តែយើងមិនគួររំពឹងថាពួកវាមុនឆ្នាំ 2013 ទេ។ ជាទូទៅអង្កត់ផ្ចិតនៃស្រទាប់ខាងក្រោមកាន់តែធំ បន្ទះសៀគ្វីកាន់តែច្រើនដែលមានទំហំដូចគ្នាអាចត្រូវបានផលិត។ ឧទាហរណ៍ wafer 300mm ផលិតបានច្រើនជាងពីរដងច្រើនជាង wafer 200mm ។

យើងបាននិយាយរួចមកហើយនូវសារធាតុ doping ដែលត្រូវបានអនុវត្តក្នុងអំឡុងពេលនៃការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់តែមួយ។ ប៉ុន្តែការ doping ត្រូវបានធ្វើទាំងជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានបញ្ចប់ និងនៅពេលក្រោយក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ photolithography ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃតំបន់ និងស្រទាប់មួយចំនួន ហើយមិនមែនរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ទាំងមូលនោះទេ។

ការបន្ថែមសារធាតុ dopant អាចកើតឡើងតាមរយៈការសាយភាយ។ អាតូមនៃសារធាតុ dopant បំពេញចន្លោះទំនេរនៅខាងក្នុងបន្ទះគ្រីស្តាល់ រវាងរចនាសម្ព័ន្ធស៊ីលីកុន។ ក្នុងករណីខ្លះវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បី alloy រចនាសម្ព័ន្ធដែលមានស្រាប់។ ការសាយភាយត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើឧស្ម័ន (អាសូត និង argon) ឬដោយប្រើសារធាតុរឹង ឬប្រភពផ្សេងទៀតនៃសារធាតុ alloying ។

វិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតចំពោះសារធាតុ doping គឺការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងដែលមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបាន doped ចាប់តាំងពីការដាក់បញ្ចូលអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពធម្មតា។ ដូច្នេះភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមានស្រាប់មិនសាយភាយទេ។ អ្នកអាចអនុវត្តរបាំងមុខទៅស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកដំណើរការតែផ្នែកខ្លះប៉ុណ្ណោះ។ ជាការពិតណាស់ យើងអាចនិយាយអំពីការផ្សាំអ៊ីយ៉ុងរយៈពេលយូរ ហើយពិភាក្សាអំពីជម្រៅនៃការជ្រៀតចូល ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃសារធាតុបន្ថែមនៅពេល សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ឥទ្ធិពលឆានែល ការជ្រៀតចូលទៅក្នុងកម្រិតអុកស៊ីតកម្ម។ល។ ប៉ុន្តែនេះគឺហួសពីវិសាលភាពនៃអត្ថបទរបស់យើង។ នីតិវិធីអាចត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតច្រើនដងក្នុងអំឡុងពេលផលិត។

ដើម្បីបង្កើតផ្នែកនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ដំណើរការ photolithography ត្រូវបានប្រើ។ ដោយសារតែវាមិនចាំបាច់ក្នុងការ irradiate ផ្ទៃទាំងមូលនៃស្រទាប់ខាងក្រោម, វាជាការសំខាន់ក្នុងការប្រើអ្វីដែលគេហៅថារបាំងដែលបញ្ជូនវិទ្យុសកម្មអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់តែទៅតំបន់មួយចំនួន។ របាំងអាចត្រូវបានប្រៀបធៀបទៅនឹងអវិជ្ជមានខ្មៅនិងស។ សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាមានស្រទាប់ជាច្រើន (20 ឬច្រើនជាងនេះ) ហើយពួកវានីមួយៗត្រូវការរបាំងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។

រចនាសម្ព័ន្ធនៃខ្សែភាពយន្ត chrome ស្តើងត្រូវបានអនុវត្តទៅលើផ្ទៃនៃចានកញ្ចក់រ៉ែថ្មខៀវដើម្បីបង្កើតលំនាំ។ ក្នុងករណីនេះ ឧបករណ៍ដែលមានតំលៃថ្លៃ ដោយប្រើធ្នឹមអេឡិចត្រុង ឬឡាស៊ែរ សរសេរទិន្នន័យសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាចាំបាច់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានលំនាំ chromium នៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមរ៉ែថ្មខៀវ។ វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលត្រូវយល់ថាការកែប្រែនីមួយៗនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នានាំឱ្យមានតម្រូវការក្នុងការផលិតរបាំងថ្មីដូច្នេះដំណើរការទាំងមូលនៃការផ្លាស់ប្តូរគឺមានតម្លៃថ្លៃណាស់។ សម្រាប់ខ្លាំងណាស់ សៀគ្វីស្មុគស្មាញរបាំងត្រូវចំណាយពេលយូរដើម្បីបង្កើត។

ដោយប្រើ photolithography រចនាសម្ព័ន្ធមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន។ ដំណើរការត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតច្រើនដងរហូតដល់ស្រទាប់ជាច្រើន (ច្រើនជាង 20) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ស្រទាប់អាចមាន សម្ភារៈផ្សេងគ្នាលើសពីនេះទៅទៀត អ្នកក៏ត្រូវគិតតាមរយៈការតភ្ជាប់ជាមួយខ្សែមីក្រូទស្សន៍ផងដែរ។ ស្រទាប់ទាំងអស់អាចត្រូវបានលោហធាតុ។

មុនពេលដំណើរការ photolithography ចាប់ផ្តើម ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានសម្អាត និងកំដៅដើម្បីយកភាគល្អិតស្អិត និងទឹក។ បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមដោយប្រើ ឧបករណ៍ពិសេសស្រោបដោយស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត។ បន្ទាប់មកភ្នាក់ងារភ្ជាប់មួយត្រូវបានអនុវត្តទៅស្រទាប់ខាងក្រោមដែលធានាថាសម្ភារៈ photoresist ដែលនឹងត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងជំហានបន្ទាប់នៅតែមាននៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ សម្ភារៈ Photoresist ត្រូវបានអនុវត្តទៅពាក់កណ្តាលនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបន្ទាប់មកចាប់ផ្តើមបង្វិលជាមួយ ល្បឿនលឿនដូច្នេះស្រទាប់ត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាលើផ្ទៃទាំងមូលនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានកំដៅម្តងទៀត។

បន្ទាប់មកតាមរយៈរបាំងមុខ គម្របត្រូវបាន irradiated ជាមួយ quantum laser កាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេរឹង កាំរស្មីអ៊ិច ធ្នឹមអេឡិចត្រុង ឬអ៊ីយ៉ុង - ប្រភពពន្លឺ ឬថាមពលទាំងអស់នេះអាចប្រើប្រាស់បាន។ ធ្នឹមអេឡិចត្រុងត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីបង្កើតរបាំងមុខ កាំរស្មីអ៊ិច និងធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានប្រើសម្រាប់គោលបំណងស្រាវជ្រាវ ហើយផលិតកម្មឧស្សាហកម្មសព្វថ្ងៃនេះត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយកាំរស្មីយូវីរឹង និងឡាស៊ែរឧស្ម័ន។

កាំរស្មី UV រឹងជាមួយនឹងរលកប្រវែង 13.5 nm បញ្ចេញសារធាតុ photoresist នៅពេលដែលវាឆ្លងកាត់របាំងមុខ។

ពេលវេលានៃការព្យាករ និងការផ្តោតអារម្មណ៍មានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ដើម្បីសម្រេចបានលទ្ធផលដែលចង់បាន។ ការផ្តោតអារម្មណ៍មិនល្អនឹងបណ្តាលឱ្យមានភាគល្អិតលើសនៃសម្ភារៈ photoresist ដែលនៅសល់ ពីព្រោះរន្ធមួយចំនួននៅក្នុងរបាំងនឹងមិនត្រូវបាន irradiated ត្រឹមត្រូវ។ រឿងដដែលនឹងកើតឡើងប្រសិនបើពេលវេលាព្យាករណ៍ខ្លីពេក។ បន្ទាប់មករចនាសម្ព័ន្ធនៃសម្ភារៈ photoresist នឹងធំទូលាយពេក, តំបន់នៅក្រោមរន្ធនឹងត្រូវបាន underexposed ។ ម៉្យាងវិញទៀត ពេលវេលានៃការព្យាករច្រើនហួសហេតុ បង្កើតផ្ទៃធំពេកនៅក្រោមរន្ធ និងតូចចង្អៀតពេក រចនាសម្ព័ន្ធនៃសម្ភារៈ photoresist ។ តាមក្បួនវាមានកម្លាំងពលកម្មច្រើន ហើយពិបាកក្នុងការកែសម្រួល និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការ។ ការលៃតម្រូវមិនបានជោគជ័យនឹងនាំឱ្យមានគម្លាតធ្ងន់ធ្ងរនៅក្នុង conductors តភ្ជាប់។

ការដំឡើងការព្យាករជាជំហាន ៗ ពិសេសផ្លាស់ទីស្រទាប់ខាងក្រោមទៅ ទីតាំងដែលចង់បាន. បន្ទាប់មកបន្ទាត់ ឬផ្នែកមួយអាចត្រូវបានព្យាករ ដែលភាគច្រើនត្រូវគ្នាទៅនឹងបន្ទះឈីបដំណើរការមួយ។ ការដំឡើងខ្នាតតូចបន្ថែមអាចរួមចំណែក ការផ្លាស់ប្តូរបន្ថែម. ពួកគេអាចបំបាត់កំហុសបច្ចេកវិទ្យាដែលមានស្រាប់ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការបច្ចេកទេស។ ការដំឡើងខ្នាតតូចជាធម្មតាដំណើរការលើផ្ទៃដីតូចជាង 1 ម៉ែត្រការ៉េ។ mm ខណៈពេលដែលការដំឡើងធម្មតាគ្របដណ្តប់តំបន់ធំជាង។

បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមទៅ ដំណាក់កាលថ្មី។ដែលជាកន្លែងដែលសម្ភារៈ photoresist ខ្សោយត្រូវបានដកចេញដែលអនុញ្ញាតឱ្យចូលទៅស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត។ មានដំណើរការ etching សើម និងស្ងួត ដែលព្យាបាលតំបន់នៃស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត។ ដំណើរការសើមប្រើសមាសធាតុគីមី ចំណែកដំណើរការស្ងួតប្រើឧស្ម័ន។ ដំណើរការដាច់ដោយឡែកមួយពាក់ព័ន្ធនឹងការយកចេញនូវសំណល់នៃសម្ភារៈ photoresist ។ អ្នកផលិតជាញឹកញាប់រួមបញ្ចូលគ្នានូវការដកចេញសើមនិងស្ងួតដើម្បីធានាថាសម្ភារៈ photoresist ត្រូវបានដកចេញទាំងស្រុង។ នេះគឺសំខាន់ព្រោះសម្ភារៈ photoresist គឺសរីរាង្គហើយប្រសិនបើមិនត្រូវបានយកចេញអាចបណ្តាលឱ្យមានពិការភាពនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ បន្ទាប់ពីការឆ្លាក់ និងសម្អាត អ្នកអាចចាប់ផ្តើមពិនិត្យមើលស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលជាធម្មតាកើតឡើងនៅដំណាក់កាលសំខាន់ៗនីមួយៗ ឬផ្ទេរស្រទាប់ខាងក្រោមទៅវដ្ត photolithography ថ្មី។

ការធ្វើតេស្តស្រទាប់ខាងក្រោម ការជួបប្រជុំគ្នា ការវេចខ្ចប់

ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានបញ្ចប់ត្រូវបានសាកល្បងនៅក្នុងអ្វីដែលហៅថា ការដំឡើងតេស្តសាកល្បង។ ពួកគេធ្វើការជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងមូល។ ទំនាក់ទំនងស៊ើបអង្កេតត្រូវបានអនុវត្តទៅទំនាក់ទំនងនៃគ្រីស្តាល់នីមួយៗ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យការធ្វើតេស្តអគ្គិសនីត្រូវបានអនុវត្ត។ ដោយប្រើ កម្មវិធីមុខងារទាំងអស់នៃស្នូលនីមួយៗត្រូវបានសាកល្បង។

តាមរយៈការកាត់ខឺណែលនីមួយៗអាចទទួលបានពីស្រទាប់ខាងក្រោម។ នៅពេលនេះ ការដំឡើងការត្រួតពិនិត្យការស៊ើបអង្កេតបានកំណត់រួចហើយថាគ្រីស្តាល់ណាដែលមានកំហុស ដូច្នេះបន្ទាប់ពីកាត់ពួកវាអាចបំបែកចេញពីរបស់ល្អបាន។ ពីមុនគ្រីស្តាល់ដែលខូចត្រូវបានសម្គាល់រាងកាយ ប៉ុន្តែឥឡូវនេះមិនចាំបាច់សម្រាប់រឿងនេះទេ ព័ត៌មានទាំងអស់ត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងមូលដ្ឋានទិន្នន័យតែមួយ។

គ្រីស្តាល់ម៉ោន

បន្ទាប់មកស្នូលមុខងារត្រូវតែភ្ជាប់ទៅនឹងកញ្ចប់ដំណើរការដោយប្រើសម្ភារៈ adhesive ។

បន្ទាប់មកអ្នកត្រូវធ្វើការតភ្ជាប់ខ្សែភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងឬជើងនៃកញ្ចប់និងគ្រីស្តាល់ខ្លួនឯង។ ការតភ្ជាប់មាស អាលុយមីញ៉ូម ឬទង់ដែងអាចត្រូវបានប្រើ។

អ្នកកែច្នៃទំនើបភាគច្រើនប្រើការវេចខ្ចប់ផ្លាស្ទិចជាមួយនឹងឧបករណ៍បំពងកំដៅ។

ជាធម្មតាស្នូលត្រូវបានរុំក្នុងសេរ៉ាមិច ឬផ្លាស្ទិចដើម្បីការពារការខូចខាត។ ឧបករណ៍ដំណើរការទំនើបត្រូវបានបំពាក់ដោយឧបករណ៍ចែកចាយកំដៅដែលគេហៅថា ការការពារបន្ថែមគ្រីស្តាល់ ក៏ដូចជាផ្ទៃទំនាក់ទំនងធំជាមួយម៉ាស៊ីនត្រជាក់។

ការធ្វើតេស្តស៊ីភីយូ

ដំណាក់កាលចុងក្រោយពាក់ព័ន្ធនឹងការសាកល្បងខួរក្បាល ដែលកើតឡើងនៅពេលណា សីតុណ្ហភាពកើនឡើងអនុលោមតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេសរបស់ខួរក្បាល។ ខួរក្បាលត្រូវបានដំឡើងដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅក្នុងរន្ធសាកល្បង បន្ទាប់ពីនោះមុខងារចាំបាច់ទាំងអស់ត្រូវបានវិភាគ។

មនុស្សគ្រប់គ្នាកំពុងកាន់ microprocessor ធម្មតានៅក្នុងដៃរបស់ពួកគេ ប៉ុន្តែស្ទើរតែគ្មាននរណាម្នាក់គិតថានឹងកាត់វាចេញ ហើយពិនិត្យមើលវានៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែន។ នេះគឺជាអ្វីដែលគ្រូជនជាតិស៊ុយអែត Kristian Storm បានធ្វើដើម្បីបង្ហាញដល់សិស្សពីរបៀបដែលមីក្រូឈីបដំណើរការ។ រូបថតគឺពិតជាគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល: គុណភាពអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកមើលឃើញស្រទាប់នីមួយៗនៃខួរក្បាល។ ជាក់ស្តែង ប្រមាណវិធីនេះត្រូវបានប្រើដោយវិស្វករសូវៀត ដែលបានរុះរើ និងចម្លងការវិវឌ្ឍន៍របស់លោកខាងលិច។ ប្រហែល​ជា​រឿង​ដដែល​នេះ​កំពុង​ត្រូវ​បាន​ធ្វើ​ដើម្បី​សិក្សា​ពី​ផលិតផល​របស់​គូប្រជែង។

រូបថតទាំងអស់អាចចុចបាន ហើយមានក្នុងគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។

Christian Storm បានប្រើប្រព័ន្ធដំណើរការ P-III ។ ជាដំបូង ចាំបាច់ត្រូវដក microcircuit ចេញដោយខ្លួនវា ពីស្រោមផ្លាស្ទិច (ពណ៌ខៀវ) ដែលមានទីតាំងនៅចំកណ្តាលបន្ទះសៀគ្វី (ពណ៌បៃតង)។

ដូចដែលអ្នកអាចឃើញនៅផ្នែកខាងក្រោយនៃបន្ទះសៀគ្វី វាត្រូវការជាចាំបាច់ដើម្បីបញ្ចេញទំនាក់ទំនងពី microprocessor - ពីទំនាក់ទំនងនីមួយៗនៅលើ processor សញ្ញាទៅ pin ដាច់ដោយឡែកនៅលើ board ។

ដំបូងឡើយ Christian គិតថាគាត់អាចបំបែក microprocessor ជាមួយកំដៅបាន ប៉ុន្តែមិនមានក្លិនអ្វីក្រៅពីក្លិនអាក្រក់។ បន្ទាប់មកខ្ញុំត្រូវប្រើ កម្លាំងសាហាវហើយកាត់ផ្នែកដែលសមស្រប។ ដោយ​ប្រើ​កម្លាំង និង​ស្បែក​ក្បាល គាត់បាន​ទាញ​បន្ទះ​ឈីប​ចេញ ដោយ​ធ្វើ​ឲ្យ​វា​ខូច​បន្តិច​បន្តួច​ក្នុង​ដំណើរ​ការ (ទោះ​ជា​យ៉ាង​ណា Christian នឹង​បំបែក​ processor សម្រាប់​ការ​ថត​ក៏ដោយ)។

នេះគឺជាអ្វីដែលបានកើតឡើងជាលទ្ធផល។ នៅផ្នែកខាងក្រោយនៃ microcircuit នៅក្រោមស្រោមពណ៌ខៀវដែលខូច ទំនាក់ទំនងនៅលើ microcircuit អាចមើលឃើញ។ ពីមុនពួកវាត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងម្ជុលនៅលើក្តារ។

នេះគឺជា microcircuit ដែលត្រូវបានសម្អាតដោយប្លាស្ទិក។

ឥឡូវនេះមកផ្នែករីករាយ៖ មីក្រូទស្សន៍ចូលមកលេង។ ទីមួយអុបទិកធម្មតា។ នៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍យើងពិនិត្យមើលបំណែកនៃ microprocessor ដែលមានទំនាក់ទំនងដូចគ្នា។

ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលកាន់តែជិត អ្នកអាចបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធនៅខាងក្នុងរន្ធទំនាក់ទំនង។

ខួរក្បាលមានស្រទាប់ដែកជាច្រើននៅពីលើគ្នា ពួកវាអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់តាមរយៈរន្ធទំនាក់ទំនង។

តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរការផ្តោតអារម្មណ៍នៃមីក្រូទស្សន៍ អ្នកអាចពិនិត្យមើលស្រទាប់ទាំងនេះជាវេន។ នេះគឺជាស្រទាប់ខាងលើ។

ស្រទាប់កណ្តាល។

និងស្រទាប់ខាងក្រោម។

ដោយសារមីក្រូទស្សន៍អុបទិកមិនផ្តល់ព័ត៌មានលម្អិតចាំបាច់ គ្រីស្ទានបានសម្រេចចិត្តប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែន។ ដើម្បីមើលផ្នែកខាងក្នុងនៃខួរក្បាល គាត់បានបំបែកវាជាបំណែកៗ ហើយចាប់ផ្តើមពិនិត្យមើលកន្លែងដែលវាត្រូវបានខូច។ ខាងក្រោម​នេះ​អ្នក​អាច​មើល​ឃើញ​ស៊េរី​នៃ​រូបថត​បន្តបន្ទាប់​ជាមួយ​នឹង​ការ​បង្កើន​គុណភាព​បង្ហាញ​ជា​លំដាប់។

បន្ទះឈីបត្រូវបានបង្វែរចុះក្រោមដូច្នេះថានៅលើកំពូលគឺជាជួរនៃទំនាក់ទំនងដែលត្រូវបានភ្ជាប់ពីមុនទៅនឹងបន្ទះសៀគ្វី។ ដំបូង​ឡើយ​មិន​ឃើញ​អ្វី​ពិសេស​នោះ​ទេ។ សម្ភារៈពន្លឺរវាងទំនាក់ទំនងគឺជាក់ស្តែងជាប្រភេទវត្ថុធាតុ polymer ដើម្បីបំពេញចន្លោះ។

ជាមួយនឹងការពង្រីកបន្ថែមទៀត ស្រទាប់នានាអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់។ អ្នកអាចរាប់លេខរបស់ពួកគេ៖ ប្រាំមួយ។

កម្រាស់នៃស្រទាប់ដែកទាបគឺប្រហែល 200-250 nm ។ ខួរក្បាល P-III ត្រូវបានផលិតដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 250 nm ហើយក្រោយមកទៀត - 180 nm ដូច្នេះស្រទាប់ខាងក្រោមនេះគឺជាស្រទាប់ចុងក្រោយជាមួយនឹងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ វិធីសាស្រ្តបន្ថែមទៀតនឹងមិនបង្ហាញធាតុថ្មីទេ។

នេះជាអ្វីដែលរូបភាពមើលទៅក្នុងទម្រង់ដែលបានកែលម្អ។

រូបថតចុងក្រោយត្រូវបានថតក្នុងមាត្រដ្ឋានដូចគ្នា តែពីខាងលើប៉ុណ្ណោះ។ នៅ​កន្លែង​មួយ ករណី​នេះ​បាន​ដាច់​ដោយ​ចៃដន្យ ដូច្នេះ​វា​ត្រូវ​បាន​លាតត្រដាង រចនាសម្ព័ន្ធផ្ទៃក្នុង.

មានស្រទាប់លោហធាតុជាច្រើននៅពីលើគ្នា ប៉ុន្តែ Christian មិនអាចថតរូបស្រទាប់មួយៗ និងចូលទៅត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (ស្រទាប់ខាងក្រោម) បានទេ ដោយសារគាត់មិនដឹងពីរបៀបយកស្រទាប់ចេញពីបន្ទះឈីបដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។

microprocessors ទំនើបគឺជាបន្ទះឈីបដែលលឿន និងឆ្លាតវៃបំផុតនៅក្នុងពិភពលោក។ ពួកវាអាចដំណើរការរហូតដល់ 4 ពាន់លានក្នុងមួយវិនាទី ហើយត្រូវបានផលិតដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន។ ចាប់តាំងពីដើមទសវត្សរ៍ទី 90 នៃសតវត្សទី 20 នៅពេលដែល processors ចូលមកក្នុងការប្រើប្រាស់ដ៏ធំ ពួកគេបានឆ្លងកាត់ដំណាក់កាលជាច្រើននៃការអភិវឌ្ឍន៍។ ដំណោះស្រាយនៃការអភិវឌ្ឍន៍រចនាសម្ព័ន្ធ microprocessor ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា microprocessor ជំនាន់ទី 6 ដែលមានស្រាប់ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាឆ្នាំ 2002 នៅពេលដែលវាបានក្លាយជា ការប្រើប្រាស់ដែលអាចចូលដំណើរការបាន។លក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋានទាំងអស់នៃស៊ីលីកុនដើម្បីទទួលបានប្រេកង់ខ្ពស់ជាមួយនឹងការខាតបង់តិចតួចក្នុងអំឡុងពេលផលិតនិងការបង្កើតសៀគ្វីតក្កវិជ្ជា។ ឥឡូវនេះប្រសិទ្ធភាពនៃ processors ថ្មីកំពុងធ្លាក់ចុះបន្តិច បើទោះបីជាមានការកើនឡើងជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងប្រេកង់នៃប្រតិបត្តិការរបស់គ្រីស្តាល់ក៏ដោយ ចាប់តាំងពីបច្ចេកវិទ្យាស៊ីលីកុនកំពុងខិតជិតដែនកំណត់នៃសមត្ថភាពរបស់វា។

microprocessor គឺជាសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាដែលបង្កើតឡើងនៅលើបន្ទះឈីប silicon តូចមួយ។ ស៊ីលីកុនត្រូវបានប្រើនៅក្នុងមីក្រូសៀគ្វីដោយសារតែការពិតដែលថាវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិ semiconductor: ចរន្តអគ្គិសនីរបស់វាគឺធំជាង dielectrics ប៉ុន្តែតិចជាងលោហៈ។ ស៊ីលីកុនអាចត្រូវបានបង្កើតទាំងអ៊ីសូឡង់ការពារចលនានៃបន្ទុកអគ្គីសនីនិងចំហាយ - បន្ទាប់មកបន្ទុកអគ្គីសនីនឹងឆ្លងកាត់វាដោយសេរី។ ចរន្តនៃ semiconductor អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការណែនាំមិនបរិសុទ្ធ។

microprocessor មាន transistor រាប់លានដែលតភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកដោយ conductors ស្តើងធ្វើពីអាលុយមីញ៉ូម ឬទង់ដែង ហើយប្រើសម្រាប់ដំណើរការទិន្នន័យ។ នេះជារបៀបដែលពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើង សំបកកង់ខាងក្នុង. ជាលទ្ធផល microprocessor អនុវត្តមុខងារជាច្រើន - ពីគណិតវិទ្យានិង ប្រតិបត្តិការឡូជីខលដើម្បីគ្រប់គ្រងប្រតិបត្តិការនៃបន្ទះឈីបផ្សេងទៀត និងកុំព្យូទ័រទាំងមូល។

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់មួយនៃខួរក្បាលគឺប្រេកង់នៃគ្រីស្តាល់ដែលកំណត់ចំនួនប្រតិបត្តិការក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលា ប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ ឡានក្រុងប្រព័ន្ធបរិមាណនៃឃ្លាំងសម្ងាត់ SRAM ខាងក្នុង។ ខួរក្បាលត្រូវបានដាក់ស្លាកយោងទៅតាមប្រេកង់ប្រតិបត្តិការរបស់គ្រីស្តាល់។ ប្រេកង់ប្រតិបត្តិការរបស់គ្រីស្តាល់ត្រូវបានកំណត់ដោយល្បឿនដែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រប្តូរពីស្ថានភាពបិទទៅសភាពបើកចំហ។ សមត្ថភាពរបស់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រដើម្បីប្តូរលឿនត្រូវបានកំណត់ដោយបច្ចេកវិជ្ជាផលិតស៊ីលីកុន wafers ដែលបន្ទះសៀគ្វីត្រូវបានផលិត។ ដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាកំណត់វិមាត្រនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (កម្រាស់និងប្រវែងច្រកទ្វាររបស់វា) ។ ឧទាហរណ៍ ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 90nm ដែលត្រូវបានណែនាំនៅដើមឆ្នាំ 2004 ទំហំត្រង់ស៊ីស្ទ័រគឺ 90nm និងប្រវែងច្រកទ្វារគឺ 50nm ។

ឧបករណ៍ដំណើរការទំនើបទាំងអស់ប្រើត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាល។ ការផ្លាស់ប្តូរទៅដំណើរការបច្ចេកទេសថ្មីធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រេកង់ប្តូរខ្ពស់ ចរន្តលេចធ្លាយទាប។ ទំហំតូចជាង. ការកាត់បន្ថយទំហំក្នុងពេលដំណាលគ្នាកាត់បន្ថយតំបន់ស្លាប់ ហើយដូច្នេះការសាយភាយកំដៅ ហើយច្រកទ្វារស្តើងជាងមុនអនុញ្ញាតឱ្យផ្គត់ផ្គង់វ៉ុលប្តូរទាប ដែលកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងការសាយភាយកំដៅផងដែរ។

បច្ចេកវិទ្យា និងទីផ្សារ

ឥឡូវនេះមាននិន្នាការគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយនៅក្នុងទីផ្សារ៖ ម្យ៉ាងវិញទៀតក្រុមហ៊ុនផលិតកម្មកំពុងព្យាយាមណែនាំដំណើរការបច្ចេកទេស និងបច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗទៅក្នុងផលិតផលថ្មីរបស់ពួកគេឱ្យបានលឿនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ម្យ៉ាងវិញទៀតមានការអត់ធ្មត់សិប្បនិម្មិតនៅក្នុងការរីកចម្រើននៃដំណើរការ។ ប្រេកង់។ ទីមួយ អ្នកទីផ្សារមានអារម្មណ៍ថាទីផ្សារមិនទាន់រួចរាល់សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរបន្ទាប់នៅក្នុងគ្រួសារ processor ហើយក្រុមហ៊ុនមិនទាន់ទទួលបានប្រាក់ចំណេញគ្រប់គ្រាន់ពីបរិមាណលក់នៃ CPU ដែលផលិតនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះទេ ការផ្គត់ផ្គង់មិនទាន់រីងស្ងួតនៅឡើយ។ ប្រេវ៉ាឡង់នៃសារៈសំខាន់នៃតម្លៃនៃផលិតផលសម្រេចលើផលប្រយោជន៍ផ្សេងទៀតទាំងអស់របស់ក្រុមហ៊ុនគឺគួរឱ្យកត់សម្គាល់ណាស់។ ទីពីរ ការកាត់បន្ថយយ៉ាងសំខាន់ក្នុងល្បឿននៃ "ការប្រណាំងប្រេកង់" ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការយល់ដឹងអំពីតម្រូវការដើម្បីណែនាំបច្ចេកវិទ្យាថ្មីដែលពិតជាបង្កើនផលិតភាពជាមួយនឹងចំនួនអប្បបរមានៃការចំណាយបច្ចេកវិទ្យា។ ដូចដែលបានកត់សម្គាល់រួចមកហើយក្រុមហ៊ុនផលិតបានជួបប្រទះបញ្ហានៅពេលផ្លាស់ប្តូរទៅដំណើរការបច្ចេកទេសថ្មី។

បទដ្ឋានបច្ចេកវិជ្ជា 90 nm បានប្រែក្លាយទៅជាឧបសគ្គខាងបច្ចេកវិទ្យាដ៏ធ្ងន់ធ្ងរសម្រាប់ក្រុមហ៊ុនផលិតបន្ទះឈីបជាច្រើន។ នេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយ TSMC ដែលផលិតបន្ទះឈីបសម្រាប់ទីផ្សារយក្សជាច្រើនដូចជា AMD, nVidia, ATI, VIA ។ អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយវាមិនអាចរៀបចំការផលិតបន្ទះសៀគ្វីដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា 0.09 micron ដែលនាំឱ្យមានទិន្នផលទាបនៃគ្រីស្តាល់ដែលអាចប្រើបាន។ នេះគឺជាហេតុផលមួយដែល AMD សម្រាប់រយៈពេលដ៏យូរមួយ។បានពន្យារពេលការចេញផ្សាយប្រព័ន្ធដំណើរការរបស់វាជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យា SOI (Silicon-on-Insulator) ។ ការពន្យាពេលគឺដោយសារតែវាច្បាស់ណាស់នៅក្នុងវិមាត្រនៃធាតុនេះ ដែលកត្តាអវិជ្ជមានដែលពីមុនមិនគួរឱ្យកត់សម្គាល់ទាំងអស់បានចាប់ផ្តើមបង្ហាញខ្លួនឯងយ៉ាងខ្លាំង: ចរន្តលេចធ្លាយ ការខ្ចាត់ខ្ចាយដ៏ធំនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រ និងការកើនឡើងអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលនៃការបង្កើតកំដៅ។ ចូរយើងដោះស្រាយតាមលំដាប់លំដោយ។

ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថាមានចរន្តលេចធ្លាយពីរ: ចរន្តលេចធ្លាយច្រកទ្វារនិងការលេចធ្លាយកម្រិតរង។ ទីមួយគឺបណ្តាលមកពីចលនាដោយឯកឯងនៃអេឡិចត្រុងរវាងស្រទាប់ខាងក្រោមនៃឆានែលស៊ីលីកុននិងច្រកទ្វារប៉ូលីស៊ីលីកុន។ ទីពីរគឺចលនាដោយឯកឯងនៃអេឡិចត្រុងពីប្រភពនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រទៅបង្ហូរ។ ផលប៉ះពាល់ទាំងពីរនេះនាំឱ្យមានតម្រូវការបង្កើនវ៉ុលផ្គត់ផ្គង់ដើម្បីគ្រប់គ្រងចរន្តនៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ហើយនេះប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដល់ការសាយភាយកំដៅ។ ដូច្នេះដោយកាត់បន្ថយទំហំនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ជាដំបូងយើងកាត់បន្ថយច្រកទ្វាររបស់វា និងស្រទាប់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត (SiO2) ដែលជារបាំងធម្មជាតិរវាងច្រកទ្វារ និងឆានែល។ នៅលើដៃមួយ, នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការអនុវត្តល្បឿននៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (ពេលវេលាប្តូរ) ប៉ុន្តែនៅលើដៃផ្សេងទៀត, វាបង្កើនការលេចធ្លាយ។ នោះគឺវាប្រែទៅជាប្រភេទនៃរង្វង់កាចសាហាវ។ ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរទៅ 90 nm គឺជាការថយចុះមួយទៀតនៃកម្រាស់នៃស្រទាប់ឌីអុកស៊ីតហើយក្នុងពេលតែមួយការកើនឡើងនៃការលេចធ្លាយ។ ការប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងការលេចធ្លាយមានន័យថាជាថ្មីម្តងទៀតការកើនឡើងនៃវ៉ុលត្រួតពិនិត្យហើយដូច្នេះការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃការបង្កើតកំដៅ។ ទាំងអស់នេះនាំឱ្យមានការពន្យារពេលក្នុងការណែនាំដំណើរការបច្ចេកទេសថ្មីដោយដៃគូប្រកួតប្រជែងនៅក្នុងទីផ្សារ microprocessor - Intel និង AMD ។

ជម្រើសមួយគឺការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា SOI (ស៊ីលីកុននៅលើអ៊ីសូឡង់) ដែល AMD ថ្មីៗនេះបានណែនាំនៅក្នុងប្រព័ន្ធដំណើរការ 64 ប៊ីតរបស់ខ្លួន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាធ្វើឱ្យនាងចំណាយការខិតខំប្រឹងប្រែងជាច្រើន និងជំនះការលំបាកមួយចំនួនធំដែលពាក់ព័ន្ធ។ ប៉ុន្តែបច្ចេកវិទ្យាខ្លួនវាផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិមួយចំនួនធំ ជាមួយនឹងគុណវិបត្តិមួយចំនួនតូច។ ខ្លឹមសារនៃបច្ចេកវិទ្យាជាទូទៅគឺឡូជីខលណាស់ - ត្រង់ស៊ីស្ទ័រត្រូវបានបំបែកចេញពីស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនដោយស្រទាប់ស្តើងមួយទៀតនៃអ៊ីសូឡង់។ មានគុណសម្បត្តិច្រើន។ មិនមានចលនាដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាននៃអេឡិចត្រុងនៅក្រោមឆានែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈអគ្គិសនីរបស់វា - នៅពេលនេះ។ បន្ទាប់ពីអនុវត្តចរន្តដោះសោទៅកាន់ច្រកទ្វារ ពេលវេលាសម្រាប់អ៊ីយ៉ូដនៃឆានែលទៅស្ថានភាពប្រតិបត្តិការ (រហូតដល់ចរន្តប្រតិបត្តិការហូរកាត់វា) ត្រូវបានកាត់បន្ថយ នោះគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ទីពីរនៃដំណើរការត្រង់ស៊ីស្ទ័រត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង ពេលវេលាបើក/បិទរបស់វា។ គឺពីរ។ ឬក្នុងល្បឿនដូចគ្នា អ្នកគ្រាន់តែអាចបន្ថយចរន្តដោះសោ - នោះជាបី។ ឬស្វែងរកការសម្របសម្រួលមួយចំនួនរវាងការបង្កើនល្បឿនប្រតិបត្តិការ និងការថយចុះតង់ស្យុង។ ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវចរន្តច្រកដូចគ្នា ការកើនឡើងនៃដំណើរការត្រង់ស៊ីស្ទ័រអាចឡើងដល់ 30% ប្រសិនបើអ្នកទុកប្រេកង់ដូចគ្នា ដោយផ្តោតលើការសន្សំថាមពល បន្ទាប់មកបូកអាចមានទំហំធំ - រហូតដល់ 50% ។ ទីបំផុត លក្ខណៈរបស់ឆានែលកាន់តែអាចព្យាករណ៍បាន ហើយត្រង់ស៊ីស្ទ័រខ្លួនវាកាន់តែធន់នឹងកំហុសឆ្គងដូចជា បណ្តាលមកពីភាគល្អិតលោហធាតុចូលទៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមនៃឆានែល និងធ្វើឱ្យអ៊ីយ៉ូដមិននឹកស្មានដល់។ ឥឡូវនេះនៅពេលដែលពួកគេចូលទៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមដែលស្ថិតនៅក្រោមស្រទាប់អ៊ីសូឡង់ពួកគេមិនប៉ះពាល់ដល់ប្រតិបត្តិការនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រតាមមធ្យោបាយណាមួយឡើយ។ គុណវិបត្តិតែមួយគត់នៃ SOI គឺថាជម្រៅនៃតំបន់ emitter/collector ត្រូវតែកាត់បន្ថយ ដែលប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ និងដោយផ្ទាល់ទៅលើការកើនឡើងនៃភាពធន់របស់វា នៅពេលដែលកម្រាស់ធ្លាក់ចុះ។

ហើយទីបំផុតហេតុផលទីបីដែលរួមចំណែកដល់ការថយចុះនៃកំណើនប្រេកង់គឺជាសកម្មភាពទាបនៃដៃគូប្រកួតប្រជែងនៅក្នុងទីផ្សារ។ អ្នក​អាច​និយាយ​បាន​ថា អ្នក​រាល់​គ្នា​រវល់​នឹង​មុខ​ជំនួញ​របស់​ខ្លួន។ AMD បានចូលរួមក្នុងការណែនាំយ៉ាងទូលំទូលាយនៃដំណើរការ 64 ប៊ីតសម្រាប់ Intel ដែលជារយៈពេលនៃការកែលម្អដំណើរការបច្ចេកទេសថ្មី ការកែកំហុសសម្រាប់ការកើនឡើងនៃគ្រីស្តាល់ដែលអាចប្រើបាន។

ដើមឆ្នាំគួរតែនាំមកយើងនូវព័ត៌មានជាច្រើនពីវិស័យបច្ចេកវិទ្យា ព្រោះឆ្នាំនេះក្រុមហ៊ុនទាំងពីរគួរតែប្តូរទៅស្តង់ដារបច្ចេកវិទ្យា 90 nm ។ ប៉ុន្តែនេះមិនមានន័យថា ការកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃប្រេកង់ខួរក្បាលថ្មីនោះទេ ផ្ទុយទៅវិញ។ ដំបូងវានឹងមានការរំខាននៅក្នុងទីផ្សារ: ដៃគូប្រកួតប្រជែងនឹងចាប់ផ្តើមផលិតស៊ីភីយូដោយប្រើដំណើរការបច្ចេកទេសថ្មីប៉ុន្តែជាមួយនឹងប្រេកង់ចាស់។ នៅពេលដែលដំណើរការផលិតមេ វានឹងមានការកើនឡើងបន្តិចនៃប្រេកង់នៃបន្ទះសៀគ្វី។ ភាគច្រើនទំនងជាវានឹងមិនគួរឱ្យកត់សម្គាល់ដូចពីមុនទេ។ នៅចុងឆ្នាំ 2004 នៅពេលដែលទិន្នផលនៃគ្រីស្តាល់ដែលអាចប្រើបានដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 90-nm នឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ក្រុមហ៊ុន Intelរំពឹងថានឹងយកឈ្នះកំពូលនៃ 4 GHz ឬច្រើនជាងនេះ។ អង្គដំណើរការ AMD នឹងភ្ជាប់មកជាមួយភាពយឺតយ៉ាវនៃប្រេកង់ប្រពៃណីមួយចំនួន ដែលជាទូទៅមិនប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការដូចលក្ខណៈមីក្រូស្ថាបត្យកម្មនោះទេ។

ដូច្នេះ តម្រូវការប្តូរទៅដំណើរការបច្ចេកទេសថ្មីគឺជាក់ស្តែង ប៉ុន្តែវាកាន់តែពិបាកសម្រាប់អ្នកបច្ចេកទេសរាល់ពេល។ microprocessors Pentium ដំបូង (1993) ត្រូវបានផលិតដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 0.8 micron បន្ទាប់មក 0.6 micron ។ នៅឆ្នាំ 1995 បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 0.35 micron ត្រូវបានប្រើជាលើកដំបូងសម្រាប់ processors ជំនាន់ទី 6 ។ នៅឆ្នាំ 1997 វាបានផ្លាស់ប្តូរទៅ 0.25 មីក្រូន ហើយនៅឆ្នាំ 1999 ដល់ 0.18 មីក្រូ។ ដំណើរការទំនើបគឺផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យា 0.13 និង 0.09 មីក្រូន ដែលក្រោយមកត្រូវបានណែនាំក្នុងឆ្នាំ 2004 ។ ដូចដែលអ្នកអាចឃើញសម្រាប់ដំណើរការបច្ចេកទេសទាំងនេះច្បាប់របស់ Moore ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដែលចែងថារៀងរាល់ពីរឆ្នាំម្តង ភាពញឹកញាប់នៃគ្រីស្តាល់កើនឡើងទ្វេដងនៅពេលដែលចំនួនត្រង់ស៊ីស្ទ័រពីពួកវាកើនឡើង។ ដំណើរការបច្ចេកទេសកំពុងផ្លាស់ប្តូរក្នុងល្បឿនដូចគ្នា។ ជាការពិត នៅពេលអនាគត "ការប្រណាំងប្រេកង់" នឹងលើសពីច្បាប់នេះ។ នៅឆ្នាំ 2006 ក្រុមហ៊ុន Intel គ្រោងនឹងអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 65-nm ហើយនៅឆ្នាំ 2009 ដំណើរការ 32-nm ។

នៅទីនេះវាដល់ពេលដែលត្រូវចងចាំរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រពោលគឺស្រទាប់ស្តើងនៃស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតដែលជាអ៊ីសូឡង់ដែលស្ថិតនៅចន្លោះច្រកទ្វារនិងឆានែលហើយដែលអនុវត្តមុខងារដែលអាចយល់បានទាំងស្រុង - របាំងសម្រាប់អេឡិចត្រុងដែលការពារការលេចធ្លាយនៃចរន្តទ្វារ។ ជាក់ស្តែងស្រទាប់នេះកាន់តែក្រាស់ វាដំណើរការមុខងារអ៊ីសូឡង់របស់វាកាន់តែប្រសើរ។ ប៉ុន្តែគាត់គឺជា ផ្នែកសំខាន់ channel ហើយវាមិនច្បាស់ទេថាប្រសិនបើយើងនឹងកាត់បន្ថយប្រវែងនៃឆានែល (ទំហំនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ) នោះយើងត្រូវកាត់បន្ថយកម្រាស់របស់វាហើយក្នុងល្បឿនយ៉ាងលឿន។ ដោយវិធីនេះក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានទសវត្សរ៍កន្លងមកនេះកម្រាស់នៃស្រទាប់នេះមានជាមធ្យមប្រហែល 1/45 នៃប្រវែងទាំងមូលនៃឆានែល។ ប៉ុន្តែដំណើរការនេះមានទីបញ្ចប់របស់វា - ដូចដែល Intel ដូចគ្នាបាននិយាយកាលពីប្រាំឆ្នាំមុនប្រសិនបើយើងបន្តប្រើ SiO2 ដូចដែលវាបានកន្លងផុតទៅ 30 ឆ្នាំមុន កម្រាស់ស្រទាប់អប្បបរមានឹងមាន 2.3 nm បើមិនដូច្នេះទេចរន្តលេចធ្លាយនៃចរន្តច្រកទ្វារ។ នឹងក្លាយទៅជាមិនប្រាកដប្រជា។

រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ គ្មានអ្វីត្រូវបានធ្វើដើម្បីកាត់បន្ថយការលេចធ្លាយឆានែលរងទេ។ ឥឡូវនេះស្ថានភាពកំពុងចាប់ផ្តើមផ្លាស់ប្តូរ ចាប់តាំងពីចរន្តប្រតិបត្តិការ រួមជាមួយនឹងពេលវេលាឆ្លើយតបនៃច្រកទ្វារ គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់មួយក្នុងចំណោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ពីរដែលកំណត់លក្ខណៈល្បឿននៃប្រតិបត្តិការរបស់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ហើយការលេចធ្លាយនៅក្នុងស្ថានភាពបិទប៉ះពាល់ដល់វាដោយផ្ទាល់ - ដើម្បីរក្សា ប្រសិទ្ធភាពដែលត្រូវការនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនចរន្តប្រតិបត្តិការជាមួយនឹងលក្ខខណ្ឌបន្តបន្ទាប់ទាំងអស់។

ការផលិតមីក្រូដំណើរការ

ការផលិត microprocessor គឺជាដំណើរការស្មុគ្រស្មាញដែលពាក់ព័ន្ធនឹងជាង 300 ជំហាន។ Microprocessors ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃ wafers silicon រាងជារង្វង់ស្តើង - ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលជាលទ្ធផលនៃលំដាប់ជាក់លាក់នៃដំណើរការកែច្នៃផ្សេងៗដោយប្រើសារធាតុគីមី ឧស្ម័ន និងវិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។

ស្រទាប់ខាងក្រោមជាធម្មតាមានអង្កត់ផ្ចិត 200 មិល្លីម៉ែត្រ ឬ 8 អ៊ីញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ Intel បានប្តូរទៅ wafers ដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 300 មីលីម៉ែត្រ ឬ 12 អ៊ីង។ ចានថ្មីធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានគ្រីស្តាល់ច្រើនជាង 4 ដងហើយទិន្នផលគឺខ្ពស់ជាងច្រើន។ wafers ត្រូវបានផលិតចេញពីស៊ីលីកុន ដែលត្រូវបានបន្សុត រលាយ និងលូតលាស់ទៅជាគ្រីស្តាល់ស៊ីឡាំងវែង។ បន្ទាប់មក គ្រីស្តាល់​ត្រូវ​បាន​កាត់​ជា​ចំណិត​ស្តើងៗ ហើយ​ប៉ូលា​រហូត​ដល់​ផ្ទៃ​របស់​វា​មាន​សភាព​រលោង និង​គ្មាន​ពិការភាព។ បន្ទាប់មក បន្តបន្ទាប់គ្នាជាបន្តបន្ទាប់ ការកត់សុីកម្ដៅ (ការបង្កើតហ្វីល SiO2) ការថតរូបភាព ការសាយភាយមិនបរិសុទ្ធ (ផូស្វ័រ) និងអេពីតាស៊ី (ការលូតលាស់ស្រទាប់) ត្រូវបានអនុវត្ត។

ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផលិតនៃ microcircuits ស្រទាប់ស្តើងបំផុតនៃវត្ថុធាតុដើមត្រូវបានអនុវត្តទៅចានទទេក្នុងទម្រង់នៃគំរូដែលបានគណនាដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។ រហូត​ដល់​ទៅ​មួយ​រយ​ microprocessors អាច​ត្រូវ​បាន​ដាក់​នៅ​លើ wafer មួយ​ដែល​ការ​ផលិត​ដែល​ត្រូវ​ការ​ប្រតិបត្តិការ​ជាង 300 ។ ដំណើរការទាំងមូលនៃការផលិត processor អាចត្រូវបានបែងចែកជាដំណាក់កាលជាច្រើន៖ ការរីកលូតលាស់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត និងការបង្កើតតំបន់ចរន្ត ការធ្វើតេស្ត ការផលិតកញ្ចប់ និងការចែកចាយ។

ការរីកលូតលាស់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត និងបង្កើតតំបន់ចរន្ត។ដំណើរការផលិត microprocessor ចាប់ផ្តើមដោយ "រីកលូតលាស់" ស្រទាប់អ៊ីសូឡង់នៃស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតនៅលើផ្ទៃនៃ wafer ប៉ូលា។ ដំណាក់កាលនេះត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឡចំហាយអគ្គិសនីនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ កម្រាស់នៃស្រទាប់អុកស៊ីតអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពនិងពេលវេលាដែលចានចំណាយនៅក្នុងឡ។

នេះត្រូវបានបន្តដោយ photolithography ដែលជាដំណើរការមួយក្នុងអំឡុងពេលដែលលំនាំមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃ wafer នេះ។ ដំបូង ស្រទាប់បណ្តោះអាសន្ននៃវត្ថុធាតុងាយនឹងពន្លឺ ដែលជាសារធាតុ photoresist ត្រូវបានអនុវត្តទៅលើចាន ដែលរូបភាពនៃផ្នែកថ្លានៃគំរូ ឬ photomask ត្រូវបានព្យាករដោយប្រើកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។ របាំងត្រូវបានធ្វើឡើងកំឡុងពេលរចនាខួរក្បាល ហើយត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតគំរូសៀគ្វីក្នុងស្រទាប់នីមួយៗនៃខួរក្បាល។ នៅក្រោមឥទិ្ធពលនៃវិទ្យុសកម្ម ផ្ទៃដែលលាតត្រដាងនៃស្រទាប់រូបថតក្លាយជារលាយ ហើយត្រូវបានយកចេញដោយសារធាតុរំលាយ (អាស៊ីត fluoric) ដែលបង្ហាញស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតនៅពីក្រោម។

ស៊ីលីកាដែលបញ្ចេញចោល ត្រូវបានយកចេញតាមរយៈដំណើរការហៅថា "ការឆ្លាក់"។ បន្ទាប់មកស្រទាប់ photolayer ដែលនៅសល់ត្រូវបានយកចេញដោយបន្សល់ទុកនូវគំរូស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតនៅលើ wafer semiconductor ។ ដោយប្រើស៊េរីនៃប្រតិបត្តិការ photolithography និង etching បន្ថែម ស៊ីលីកុន polycrystalline ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិនៃ conductor មួយក៏ត្រូវបានអនុវត្តទៅ wafer ផងដែរ។ កំឡុងពេលប្រតិបត្តិការបន្ទាប់ដែលហៅថា "សារធាតុញៀន" តំបន់ដែលលាតត្រដាងនៃស៊ីលីកុន wafer ត្រូវបានបំផ្ទុះដោយអ៊ីយ៉ុងនៃធាតុគីមីផ្សេងៗ ដែលបង្កើតបានជាបន្ទុកអវិជ្ជមាន និងវិជ្ជមាននៅក្នុងស៊ីលីកុន ផ្លាស់ប្តូរចរន្តអគ្គិសនីនៃតំបន់ទាំងនេះ។

ការអនុវត្តនៃស្រទាប់ថ្មីដែលបន្តដោយ etching នៃសៀគ្វីត្រូវបានអនុវត្តជាច្រើនដងខណៈពេលដែលការតភ្ជាប់ interlayer "បង្អួច" ត្រូវបានទុកនៅក្នុងស្រទាប់ដែលត្រូវបានបំពេញដោយលោហៈបង្កើតទំនាក់ទំនងអគ្គិសនីរវាងស្រទាប់។ Intel បានប្រើស្ពាន់នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 0.13-micron របស់វា។ នៅក្នុងដំណើរការផលិត 0.18 មីក្រូ និងដំណើរការមុន។ ជំនាន់ Intelអាលុយមីញ៉ូមដែលបានប្រើ។ ទាំងទង់ដែង និងអាលុយមីញ៉ូម គឺជាចំហាយអគ្គិសនីដ៏ល្អ។ នៅពេលប្រើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 0.18-μm 6 ស្រទាប់ត្រូវបានគេប្រើ;

ស្រទាប់នីមួយៗនៃខួរក្បាលមានលំនាំផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វាជាមួយគ្នា ស្រទាប់ទាំងអស់នេះបង្កើតបានជាសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចបីវិមាត្រ។ ការអនុវត្តស្រទាប់ត្រូវបានធ្វើម្តងទៀត 20 - 25 ដងក្នុងរយៈពេលជាច្រើនសប្តាហ៍។

ការធ្វើតេស្ត។ដើម្បីទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងដែលស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានទទួលរងក្នុងកំឡុងដំណើរការស្រទាប់នោះ wafers ស៊ីលីកុនដំបូងត្រូវតែក្រាស់គ្រប់គ្រាន់។ ដូច្នេះមុនពេលកាត់ wafer ចូលទៅក្នុង microprocessors នីមួយៗ កម្រាស់របស់វាត្រូវបានកាត់បន្ថយ 33% ដោយប្រើដំណើរការពិសេស ហើយសារធាតុកខ្វក់ត្រូវបានយកចេញពីផ្នែកខាងបញ្ច្រាស។ បន្ទាប់មកស្រទាប់នៃសម្ភារៈពិសេសមួយត្រូវបានអនុវត្តទៅផ្នែកខាងក្រោយនៃចាន "ស្តើង" ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការភ្ជាប់ជាបន្តបន្ទាប់នៃគ្រីស្តាល់ទៅនឹងរាងកាយ។ លើសពីនេះទៀតស្រទាប់នេះផ្តល់ ទំនាក់ទំនងអគ្គិសនីរវាងផ្ទៃខាងក្រោយនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នានិងកញ្ចប់បន្ទាប់ពីការជួបប្រជុំគ្នា។

បន្ទាប់ពីនេះ wafers ត្រូវបានធ្វើតេស្តដើម្បីពិនិត្យមើលគុណភាពនៃប្រតិបត្តិការម៉ាស៊ីនទាំងអស់។ ដើម្បីកំណត់ថាតើ processors ដំណើរការបានត្រឹមត្រូវឬអត់ សមាសធាតុនីមួយៗត្រូវបានសាកល្បង។ ប្រសិនបើរកឃើញកំហុស ទិន្នន័យអំពីពួកវាត្រូវបានវិភាគ ដើម្បីយល់នៅដំណាក់កាលណាដែលដំណើរការបរាជ័យ។

បន្ទាប់មកការស៊ើបអង្កេតអគ្គិសនីត្រូវបានភ្ជាប់ទៅខួរក្បាលនីមួយៗ ហើយថាមពលត្រូវបានអនុវត្ត។ ឧបករណ៍ដំណើរការត្រូវបានសាកល្បងដោយកុំព្យូទ័រដែលកំណត់ថាតើលក្ខណៈរបស់ processors ដែលផលិតត្រូវនឹងតម្រូវការជាក់លាក់។

ការផលិតរាងកាយ។បន្ទាប់ពីការធ្វើតេស្ត wafers ត្រូវបានបញ្ជូនទៅកន្លែងដំឡើងដែលពួកគេត្រូវបានកាត់ចូលទៅក្នុងចតុកោណកែងតូចៗដែលនីមួយៗមានសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។ ការកាត់ជាក់លាក់ពិសេសត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកចាន។ គ្រីស្តាល់ដែលមិនមានមុខងារត្រូវបានច្រានចោល។

បន្ទាប់មកគ្រីស្តាល់នីមួយៗត្រូវបានដាក់ក្នុងស្រោមនីមួយៗ។ ស្រោមការពារគ្រីស្តាល់ពីឥទ្ធិពលខាងក្រៅ និងផ្តល់ឱ្យវា។ ការតភ្ជាប់អគ្គិសនីជាមួយនឹងបន្ទះដែលវានឹងត្រូវបានដំឡើងជាបន្តបន្ទាប់។ គ្រាប់តូចៗនៃ solder ដែលមានទីតាំងនៅចំណុចជាក់លាក់នៅលើបន្ទះឈីបត្រូវបាន soldered ទៅ ស្ថានីយអគ្គិសនីលំនៅដ្ឋាន។ ឥឡូវនេះ សញ្ញាអគ្គិសនីអាច​មក​ពី​បន្ទះ​ទៅ​បន្ទះ​ឈីប​និង​ខាង​ក្រោយ។

នៅក្នុង processors នាពេលអនាគត Intel នឹងប្រើបច្ចេកវិទ្យា BBUL ដែលនឹងអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតករណីថ្មីជាមូលដ្ឋានជាមួយនឹងការបង្កើតកំដៅតិច និងសមត្ថភាពរវាងជើង CPU ។

បន្ទាប់ពីបន្ទះឈីបត្រូវបានដំឡើងនៅក្នុងករណីនោះ ខួរក្បាលត្រូវបានសាកល្បងម្តងទៀតដើម្បីកំណត់ថាតើវាមានមុខងារដែរឬទេ។ ម៉ាស៊ីនដំណើរការដែលមានកំហុសត្រូវបានច្រានចោល ហើយអ្នកដែលកំពុងធ្វើការត្រូវឆ្លងកាត់ការធ្វើតេស្តផ្ទុក៖ ការប៉ះពាល់នឹងលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាព និងសំណើមផ្សេងៗ ក៏ដូចជាការឆក់អគ្គិសនី។ បន្ទាប់ពីការធ្វើតេស្តបន្ទុកនីមួយៗ ខួរក្បាលត្រូវបានសាកល្បងដើម្បីកំណត់ស្ថានភាពមុខងាររបស់វា។ បន្ទាប់មកប្រព័ន្ធដំណើរការត្រូវបានតម្រៀបដោយផ្អែកលើឥរិយាបថរបស់ពួកគេនៅក្រោមភាពខុសគ្នា ល្បឿននាឡិកានិងវ៉ុលផ្គត់ផ្គង់។

ការដឹកជញ្ជូន។ឧបករណ៍ដំណើរការដែលបានឆ្លងកាត់ការសាកល្បងត្រូវបានបញ្ជូនទៅការត្រួតពិនិត្យចុងក្រោយ ដែលភារកិច្ចរបស់វាគឺដើម្បីបញ្ជាក់ថាលទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តពីមុនទាំងអស់គឺត្រឹមត្រូវ ហើយប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាបានជួប ឬលើសពីស្តង់ដារដែលបានបង្កើតឡើង។ ដំណើរការទាំងអស់ដែលឆ្លងកាត់ការត្រួតពិនិត្យចុងក្រោយត្រូវបានសម្គាល់ និងវេចខ្ចប់សម្រាប់ចែកចាយដល់អតិថិជន។

បច្ចេកវិទ្យា microprocessor នាពេលអនាគត

វាត្រូវបានគេដឹងថាត្រង់ស៊ីស្ទ័រ CMOS ដែលមានស្រាប់មានដែនកំណត់ជាច្រើន ហើយនឹងមិនអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើនប្រេកង់ដំណើរការក្នុងពេលអនាគតដ៏ខ្លីនេះដោយគ្មានការឈឺចាប់នោះទេ។ នៅចុងឆ្នាំ 2003 នៅឯសន្និសីទទីក្រុងតូក្យូ អ្នកឯកទេសរបស់ Intel បានធ្វើសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដ៏សំខាន់មួយអំពីការអភិវឌ្ឍន៍សម្ភារៈថ្មីសម្រាប់ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ semiconductorអនាគត។ ជាដំបូង យើងកំពុងនិយាយអំពី dielectric ច្រកទ្វារត្រង់ស៊ីស្ទ័រថ្មីដែលមានថេរ dielectric ខ្ពស់ (អ្វីដែលគេហៅថា "high-k" material) ដែលនឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីជំនួសស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត (SiO2) ដែលប្រើសព្វថ្ងៃនេះ ក៏ដូចជាថ្មីផងដែរ។ យ៉ាន់ស្ព័រដែកត្រូវគ្នាជាមួយឌីអេឡិចត្រិចច្រកទ្វារថ្មី។ ដំណោះស្រាយដែលស្នើឡើងដោយអ្នកស្រាវជ្រាវកាត់បន្ថយចរន្តលេចធ្លាយ 100 ដង ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីខិតទៅជិតការអនុវត្តដំណើរការផលិតជាមួយនឹងបទដ្ឋាននៃការរចនា 45 nanometers ។ វាត្រូវបានចាត់ទុកដោយអ្នកជំនាញថាជាបដិវត្តន៍តូចមួយនៅក្នុងពិភពនៃបច្ចេកវិទ្យាមីក្រូអេឡិចត្រូនិច។

ដើម្បីយល់ពីអ្វីដែលយើងកំពុងនិយាយអំពីនោះ ជាដំបូងសូមក្រឡេកមើលត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MOS ធម្មតា ដោយឈរលើមូលដ្ឋាននៃ CPU ដែលស្មុគស្មាញបំផុតត្រូវបានបង្កើតឡើង។

នៅក្នុងនោះ ច្រក polysilicon conductive ត្រូវបានបំបែកចេញពី transistor channel ដោយស្រទាប់ស្តើង (ត្រឹមតែ 1.2 nm ឬ 5 atoms thick) នៃ silicon dioxide (ជាសម្ភារៈដែលប្រើអស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍ជា gate dielectric)។

កម្រាស់តូចមួយនៃ dielectric គឺចាំបាច់ដើម្បីទទួលបានមិនត្រឹមតែវិមាត្រតូចនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រទាំងមូលប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងសម្រាប់ដំណើរការខ្ពស់បំផុតរបស់វាផងដែរ (ភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ផ្លាស់ទីលឿនតាមរយៈច្រកទ្វារដែលជាលទ្ធផលដែល VT បែបនេះអាចប្តូរបានរហូតដល់ 10 ពាន់លានដងក្នុងមួយវិនាទី) ។ ដើម្បីនិយាយឱ្យសាមញ្ញ ច្រកទ្វារកាន់តែខិតទៅជិតត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (នោះគឺឌីអេឡិចត្រិចកាន់តែស្តើង) "ឥទ្ធិពលកាន់តែខ្លាំង" នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃល្បឿនវានឹងមានលើអេឡិចត្រុង និងរន្ធនៅក្នុងឆានែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។

ដូច្នេះហើយ សារៈសំខាន់នៃការរកឃើញរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ Intel មិនអាចត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានបានឡើយ។ បន្ទាប់ពីប្រាំឆ្នាំនៃការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់សាជីវកម្មពួកគេបានអភិវឌ្ឍ សម្ភារៈពិសេសអនុញ្ញាតឱ្យវាជំនួសស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតប្រពៃណីនៅក្នុងផ្លូវផលិតបន្ទះឈីបធម្មតា។ តម្រូវការសម្រាប់សម្ភារៈបែបនេះគឺធ្ងន់ធ្ងរណាស់: ភាពឆបគ្នានៃគីមីនិងមេកានិចខ្ពស់ (នៅកម្រិតអាតូមិច) ជាមួយស៊ីលីកុនភាពងាយស្រួលនៃការផលិតក្នុងវដ្តតែមួយនៃដំណើរការស៊ីលីកុនប្រពៃណីប៉ុន្តែសំខាន់បំផុតគឺការលេចធ្លាយទាបនិងថេរ dielectric ខ្ពស់។

ប្រសិនបើយើងកំពុងតស៊ូជាមួយនឹងការលេចធ្លាយនោះកម្រាស់នៃ dielectric ត្រូវតែត្រូវបានកើនឡើងយ៉ាងហោចណាស់ 2-3 nm (សូមមើលរូបភាពខាងលើ) ។ ដើម្បីរក្សាជម្រាលដូចគ្នានៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (ការពឹងផ្អែកនៃចរន្តនៅលើវ៉ុល) វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនសមាមាត្រនៃថេរ dielectric នៃសម្ភារៈ dielectric ។ ប្រសិនបើភាពជ្រាបចូលនៃស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតភាគច្រើនគឺ 4 (ឬតិចជាងបន្តិចនៅក្នុងស្រទាប់ស្តើងបំផុត) បន្ទាប់មកតម្លៃសមហេតុផលសម្រាប់ថេរ dielectric នៃ dielectric "Intel" ថ្មីអាចត្រូវបានគេពិចារណានៅជុំវិញ 10-12 ។ ទោះបីជាការពិតដែលថាមានវត្ថុធាតុជាច្រើនដែលមានថេរ dielectric (សេរ៉ាមិច capacitor ឬស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់តែមួយ) កត្តានៃភាពឆបគ្នានៃបច្ចេកវិទ្យានៃវត្ថុធាតុដើមគឺមិនសំខាន់នៅទីនេះទេ។ ហេតុដូច្នេះហើយ ដំណើរការដាក់ប្រាក់ដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់វត្ថុធាតុខ្ពស់ K ថ្មី ដែលកំឡុងពេលស្រទាប់ម៉ូលេគុលមួយនៃវត្ថុធាតុនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងវដ្តមួយ។

ដោយផ្អែកលើរូបភាពនេះ យើងអាចសន្មត់ថាសម្ភារៈថ្មីក៏ជាអុកស៊ីតកម្មផងដែរ។ លើសពីនេះទៅទៀត ម៉ូណូអុកស៊ីត ដែលមានន័យថាការប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើមជាចម្បងនៃក្រុមទីពីរ ឧទាហរណ៍ ម៉ាញ៉េស្យូម ស័ង្កសី ឬសូម្បីតែទង់ដែង។

ប៉ុន្តែបញ្ហាមិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះ dielectric ទេ។ វាក៏ចាំបាច់ផងដែរក្នុងការផ្លាស់ប្តូរសម្ភារៈនៃការបិទដោយខ្លួនឯង - ស៊ីលីកុន polycrystalline ធម្មតា។ ការពិតគឺថាការជំនួសស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតជាមួយនឹង dielectric ខ្ពស់ k នាំឱ្យមានបញ្ហានៃអន្តរកម្មជាមួយស៊ីលីកុន polycrystalline (គម្លាតនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រកំណត់វ៉ុលអប្បបរមាដែលអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់វា) ។ បញ្ហាទាំងនេះអាចត្រូវបានលុបចោលប្រសិនបើលោហធាតុពិសេសត្រូវបានប្រើសម្រាប់ច្រកទ្វារនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រទាំងពីរប្រភេទ (n-MOS និង p-MOS) រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយពិសេស។ ដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជា. ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃសម្ភារៈនេះសម្រេចបាននូវដំណើរការនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលបំបែកកំណត់ត្រា និងចរន្តលេចធ្លាយទាបតែមួយគត់ ដែលទាបជាងវត្ថុធាតុដើមបច្ចុប្បន្នរហូតដល់ 100 ដង (សូមមើលក្រាហ្វ) ។ ក្នុងករណីនេះ លែងមានការល្បួងឱ្យប្រើបច្ចេកវិទ្យា SOI (ស៊ីលីកុននៅលើអ៊ីសូឡង់) ដែលមានតម្លៃថ្លៃជាងនេះទៀត ដើម្បីប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងការលេចធ្លាយ ដូចអ្នកខ្លះធ្វើ។ ក្រុមហ៊ុនផលិតធំ ៗមីក្រូដំណើរការ។

យើងក៏កត់សម្គាល់ផងដែរនូវការច្នៃប្រឌិតបច្ចេកវិទ្យាមួយផ្សេងទៀតពីក្រុមហ៊ុន Intel - បច្ចេកវិទ្យាស៊ីលីកុនតឹងណែនដែលត្រូវបានប្រើជាលើកដំបូងនៅក្នុង 90-nanometer Prescott និង Dothan processors ។ ទីបំផុតក្រុមហ៊ុន Intel បានបង្ហាញយ៉ាងលម្អិតអំពីរបៀបដែលស្រទាប់ស៊ីលីកុនតឹងតែងត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ CMOS របស់វា។ កោសិកា CMOS មានត្រង់ស៊ីស្ទ័រពីរ - n-MOS និង p-MOS (សូមមើលរូប) ។

នៅក្នុងទីមួយ (n-MOS) ឆានែលត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (n-channel) ធ្វើចរន្តដោយប្រើអេឡិចត្រុង (ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន) និងទីពីរ (p-MOS) - ដោយប្រើរន្ធ (ភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានតាមលក្ខខណ្ឌ) ។ ដូច្នោះហើយយន្តការនៃការបង្កើតស៊ីលីកុនសំពាធនៅក្នុងករណីទាំងពីរនេះគឺខុសគ្នា។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ n-MOS ប្រើថ្នាំកូតខាងក្រៅជាមួយស្រទាប់ស៊ីលីកុននីត្រាត (Si3N4) ដែលបណ្តាលមកពី ភាពតានតឹងមេកានិចបន្តិច (ប្រភាគនៃភាគរយ) លាតសន្ធឹង (ក្នុងទិសដៅនៃលំហូរបច្ចុប្បន្ន) បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុននៅក្រោមច្រកទ្វារ ជាលទ្ធផលដែលចរន្តប្រតិបត្តិការរបស់ឆានែលកើនឡើង 10% (និយាយទាក់ទងគ្នា វាកាន់តែទូលាយសម្រាប់អេឡិចត្រុង។ ដើម្បីផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅនៃឆានែល) ។ នៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ p-MOS ភាពផ្ទុយគ្នាគឺជាការពិត៖ សមាសធាតុ silicon-germanium (SiGe) ត្រូវបានប្រើជាសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម (ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត មានតែតំបន់បង្ហូរ និងប្រភពប៉ុណ្ណោះ) ដែលបង្រួមបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុននៅក្រោមច្រកទ្វារក្នុងទិសដៅ។ នៃឆានែល។ ដូច្នេះវាកាន់តែ "ងាយស្រួល" សម្រាប់រន្ធដើម្បី "ផ្លាស់ទី" តាមរយៈអាតូមមិនបរិសុទ្ធដែលទទួលយកហើយចរន្តប្រតិបត្តិការនៃឆានែលកើនឡើង 25% ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃបច្ចេកវិទ្យាទាំងពីរផ្តល់នូវការកើនឡើង 20-30 ភាគរយនៅក្នុងចរន្ត។ ដូច្នេះការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិជ្ជាស៊ីលីកុនដែលមានភាពតានតឹងនៅក្នុងឧបករណ៍ទាំងពីរប្រភេទ (n-MOS និង p-MOS) នាំឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃដំណើរការត្រង់ស៊ីស្ទ័រខណៈពេលដែលការបង្កើនតម្លៃផលិតកម្មរបស់ពួកគេត្រឹមតែ ~ 2% និងអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតត្រង់ស៊ីស្ទ័រតូចជាងបន្ទាប់បន្សំ។ ជំនាន់។ ក្រុមហ៊ុន Intel គ្រោងនឹងប្រើប្រាស់ស៊ីលីកុនដែលមានភាពតានតឹងសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការនាពេលអនាគតទាំងអស់រហូតដល់ 22 nm ។

ទូរស័ព្ទ iPhone 4S ។ ការប្រៀបធៀបនេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយផ្អែកលើល្បឿនដំណើរការព័ត៌មាន និងថាមពលក្រាហ្វិករបស់ឧបករណ៍។ ខួរក្បាល A6 ផ្តល់អាទិភាពដល់ផលិតផលថ្មី។ បន្ទាប់ពីការសាកល្បងប្រើប្រាស់ Javascript និង Geekbench យើងអាចនិយាយដោយសុវត្ថិភាពថា A6 ធ្វើឱ្យ iPhone 5 នាំមុខគូប្រជែងរបស់ខ្លួន។

ជាក់ស្តែង A6 គឺសព្វថ្ងៃនេះ ហើយ iPhone 5 មិនត្រឹមតែទាក់ទងនឹងថាមពលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាការពិតណាស់ វាគឺជាទូរស័ព្ទដំបូងគេនៅលើវេទិកា។ ARM Cortex. ផ្សេងៗ នៅក្នុងពាក្យ iPhone 5 ត្រូវបានសម្របខ្លួនយ៉ាងពេញលេញដើម្បីអនុវត្តភារកិច្ច Apple ទាំងអស់។ បន្ថែមពីលើស្នូលស៊ីភីយូពីរ ស្មាតហ្វូននេះត្រូវបានបំពាក់ដោយស្នូល GPU ចំនួនបី។ ក្នុងនាមជាសហការីពីរបាយការណ៍ iFixit ដើម្បីស្វែងយល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ A6 processor និងបង្ហាញវាដល់ពិភពលោក អ្នកឯកទេសមកពី Chipworks បានប្រើឧបករណ៍ថ្លៃៗដែលឆ្លាក់សម្ភារៈជាមួយនឹងធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង។ ដំណើរការនេះប្រើធ្នឹមអ៊ីយ៉ុងដើម្បីសិក្សាស្រទាប់នៃវត្ថុ semiconductor ជាបន្តបន្ទាប់ ដោយហេតុនេះផ្តល់នូវលទ្ធផលត្រឹមត្រូវ និងអាចយល់បានបំផុត។
ដំបូងឡើយ Chipworks បានរកឃើញថា A6 ត្រូវបានផលិតឡើងដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ 32 nm ពី ក្រុមហ៊ុន Samsung HKMG CMOS ។ ដោយវិធីនេះ ដំណើរការបច្ចេកទេសដូចគ្នានេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយ Apple និង Samsung ដើម្បីផលិតប្រព័ន្ធដំណើរការ A5 នៅក្នុង Apple TV និង iPad 2។ សូមអរគុណចំពោះមីក្រូទស្សន៍ថ្មីដែលមានថាមពលខ្លាំងជាងនេះ សិប្បករមកពី Chipworks អាចទទួលបានទម្រង់ត្រឹមត្រូវនៃ NMOS និង PMOS ឧបករណ៍នៅក្នុងបន្ទះឈីប A6 ។ កាំភ្លើងអេឡិចត្រុងនៅខាងក្នុងមីក្រូទស្សន៍នេះគឺផ្អែកលើគោលការណ៍នៃមេកានិចកង់ទិចដែលផ្តល់នូវគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់នៅពេលពិនិត្យមើលបន្ទះឈីប។ អ្នកជំនាញមកពី Chipworks ក៏បានរកឃើញ Apple 338S1077 Cirrus audio codec (Class D audio amplifier) ​​ម៉ូឌុល Murata 339S0171 Wi-Fi ម៉ូដឹម Qualcomm MDM9615 LTE និង Qualcomm RTR8600 Multi-band/mode RF transceiver ។ ម៉ូឌុលវ៉ាយហ្វាយពី Murata គឺពិតជាមានតម្លៃមើល:

Murata ដាក់សមាសធាតុទាំងអស់រួមគ្នា បញ្ជូនវាទៅ Foxconn ជាកន្លែងដែលពួកវាត្រូវបានប្រែក្លាយទៅជាបន្ទះដែលបានបញ្ចប់សម្រាប់ iPhone ។ ការវិភាគសមាសធាតុ អ្នកជំនាញរបស់ Chipworks បាននិយាយយ៉ាងខ្លីថា "Murata កំពុងសាងសង់ផ្ទះដែលពោរពេញដោយគ្រឿងសង្ហារឹមរបស់អ្នកផ្សេង"។

សម្រាប់កញ្ចប់បន្ទះឈីបច្រើនរបស់ A6 processor ដូចដែលបានប្រកាសនោះ រួមមាន RAM 1 GB ពី Elpida (512 MB) ស្នូល ARM ពីរ និងស្នូលបី។ ឧបករណ៍ដំណើរការ GPU. ទំហំបន្ទះឈីប A6 មានដូចខាងក្រោម៖

• ទទឹង - 9.70 មម;
• កម្ពស់ - 9,97 មម;
• តំបន់ដំណើរការគឺ 96.71 ម៉ែត្រការ៉េ។ ម

ម៉ូឌុលកាមេរ៉ា iSight ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Sony និង OmniVision ។ ក្រុមហ៊ុន Sony សម្រាប់ កាមេរ៉ាខាងក្រោយទូរស័ព្ទ ហើយ OmniVision គ្រប់គ្រងការបង្កើតកាមេរ៉ា 720p វីដេអូសន្និសីទ FaceTime ។ ទាក់ទងនឹងប្រព័ន្ធដំណើរការ ARM ស្នូលពីរ៖

បើប្រៀបធៀបទៅនឹងគ្រោងការណ៍ដាក់ស្នូលដូចគ្នាពីមុន ពេលនេះស្នូលដំណើរការវីដេអូមានទីតាំងនៅខាងក្រោម ហើយស្នូល ARM ខ្លួនឯងមានទីតាំងនៅខុសពីធម្មតា។

ក្នុងកម្រិតកាន់តែច្រើន ប្លុកឡូជីខលត្រូវបានដំឡើងដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាបង្ហាញថាប្លុកមួយចំនួននៃស្នូល ARM ត្រូវបានជួសជុលតាមរបៀបបំពាន ពោលគឺឧ។ កំណត់ដោយដៃ។ ព័ត៌មានអំពីការរៀបចំដោយចៃដន្យនៃ ARM processors ជាថ្មីម្តងទៀតផ្តល់នូវការលេចចេញនូវពាក្យចចាមអារ៉ាមថា Apple បានបង្កើតនូវប្រព័ន្ធដំណើរការផ្ទាល់ខ្លួនដែលមានកម្រិតដូចគ្នាទៅនឹង Cortex-A15 ថ្មី ហើយ processors បែបនេះ ប៉ុន្តែមានតែការរៀបចំចៃដន្យនៅលើបន្ទះឈីបប៉ុណ្ណោះនឹង លេចឡើងនៅលើទីផ្សារក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំខាងមុខនេះ។
រូបថតនេះបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។ តើអ្នកឃើញទំនាក់ទំនងតូចៗស្ថិតនៅចន្លោះត្រង់ស៊ីស្ទ័រទេ? ទាំងនេះគឺជាទំនាក់ទំនងអន្តរស្រទាប់។ តើវាពិតជាគួរអោយកត់សំគាល់មែនទេ? ឥឡូវគិតពីរបៀបមើលពួកវាដោយមិនប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងដ៏មានឥទ្ធិពល។ ខ្ញុំ​គិត​ថា វា​ជា​ការ​ត្រឹមត្រូវ​ក្នុង​ការ​រំលឹក​ថា Samsung នៅ​តែ​ជា​អ្នក​ផ្គត់​ផ្គង់​សមាសភាគ​ដ៏​សំខាន់​បំផុត​មួយ​សម្រាប់​ផលិតផល Apple។ ហើយនេះបើទោះបីជាការពិតដែលថាក្រុមហ៊ុន Apple និងជាពិសេសផ្ទៃក្នុង ក្រុមវិស្វកម្ម Apple Intrinsity និង PA Semi ពិត​ជា​មិន​ចូល​ចិត្ត​ការ​ចាប់​អារម្មណ៍​របស់​ក្រុមហ៊ុន​យក្ស​កូរ៉េ​ខាង​ត្បូង​ក្នុង​ការ​លក់​ចេញ​នូវ​បច្ចេកវិទ្យា និង​សមត្ថភាព​ផលិត​របស់​ខ្លួន​យ៉ាង​ច្រើន​សន្ធឹក​សន្ធាប់។