UNIVERSIDAD

LATINA de Panamá

¿CÓMO SE FABRICAN LOS MICROPROCESADORES?

Integrantes:

Ayala, José Miguel

García, Nelson

Quintero, Katherine

Domínguez, Rosa

Zambrano, Betzaida

Sede Azuero

Es un circuito electrónico que actúa como unidad central de

proceso de un ordenador, proporcionando el control de las

operaciones de cálculo. Los microprocesadores también se

utilizan en otros sistemas informáticos avanzados, como

impresoras, automóviles o aviones.

¿QUÉ ES UN

MICROPROCESADOR

?

El material que se empleaba para construirlos era el

germanio.

Se comenzó a utilizar el silicio en estado puro que es la

materia prima, el cual se extrae de la arena.

Se funde el material en cuestión a alta temperatura

(1370º C) y muy lentamente se va formando el cristal

y se corta en rodajas; dando como resultado los

famosos “Waffers” de menos de un milímetro de

espesor, utilizando una sierra de diamante. De cada

cilindro se obtienen miles de wafers, y de cada oblea

se fabricarán varios cientos de microprocesadores.

Se cortan los extremos y la superficie exterior, de

forma de obtener un cilindro perfecto.

Luego las obleas se pulen hasta quedar como un

espejo y del grosor de menos de 1mm, es vital que la

oblea quede perfecta, sin diferencias, manchas, ni

brillos.

Pasan por un proceso llamado “annealing.

¿CÓMO SE

FABRICA?...

Recien ahí empieza la parte del “Escrutinio”, se realiza mediante un rayo laser

que ayuda a detectar cualquier defecto que pueda tener la superficie del wafer. (por

mas que sea de milésimas de un micrón se recubren con una capa aislante formada

por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor. )

Una vez hecho esto, se le agrega al wafer una capa de cristal llamada

“EPILAYER”. Ahora el wafer esta en condiciones de pasar al proceso de

“ETCHING” (es un proceso donde se “cortan” pequeñas partes desprotegidas de

un elemento para generar diseños. Para esto se utilizan ácidos muy fuertes).

Comienza el proceso del “dibujado” de los transistores que conformarán a cada

microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en

la “impresión” de sucesivas máscaras sobre el wafer, que son endurecidas

mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de remover las zonas no

cubiertas por la impresión.

La primera técnica es la oxidación, en esta es depositada

una capa no conductora de oxido de silicio, llamada

“dieléctrico”, esta se aplica en un horno a 1000º c, junto con

oxigeno para provocar la oxidación claro.

La segunda técnica, es la fotolitografía: es un proceso

llevado a cabo mediante el grabado de la oblea por laser de

luz, y una resina especial que es fotosensible, (que

reacciona con la luz).

Cronológicamente:

1-Se deposita la resina sobre la oblea.

2-Se hornea para fijar la capa de resina.

3-Se utiliza una mascara como patrón para imprimir, como

si tomáramos sol con la remera puesta, nos quedaría todo

bronceado, menos la parte de la remera.

4-Se produce la reacción de la resina mediante la luz.

5-Se hornea nuevamente

6-Se quitan los restos de las resinas con ácido nítrico.

¿QUÉ TÉCNICAS SE UTILIZAN?...

Una vez concluida la fotolitografía, los

microprocesadores son cortados, de forma redonda,

desechando los bordes.

¿Por qué no las hacen cuadradas las obleas?

Es que haciéndolas redondas se obtienen obleas mas

uniformes y minuciosas

Con el avance de la longitud de honda de las luces, cada

vez es más fácil dibujar mas transistores en un mismo

espacio, lleva a que entren mas procesadores en cada

waffle y abaratar costos de producción, como también los

micros serán mas eficientes energéticamente y en

temperatura.

Cada capa que se “pinta” sobre el wafer permite la

eliminación de algunas partes de la superficie, o la

preparación para que reciba el aporte de átomos

destinados a formar parte de los transistores que

conformaran el microprocesador.

Dado al pequeñísimo tamaño de los transistores “dibujados”, no puede utilizarse

luz visible en este proceso. La longitud de onda de la luz visible es demasiado

grande.

Una vez que el wafer ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados”

en su superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es

comprobada antes de cortarlos. Al terminar el wafer que tiene grabados alguna

marca será el microprocesador defectuoso.

Comienzan las pruebas de resistencia y estabilidad. Es una parte muy

interesante. “Montones de micros son desechados por fallas en cualquiera de los

procesos anteriores.”

• Entonces concluimos que todos los micros de una determinada arquitectura son

hijos de una sola madre, algunos han sido mejor fabricados y otros no tanto, esa

es la diferencia.

• Luego para finalizar el proceso, el núcleo es encapsulado, con un material

aislante y termodisipador.

Una vez que el wafer esta lleno de chips esta terminado, cada uno son

testeados mientras se encuentra en el wafer. Si se encuentra uno

defectuoso será marcado para evitar su uso, la mayoría de estos chips

defectuosos son los que se encuentran cerca de los bordes del wafer (estos

serán utilizados para las segundas líneas de productos, dependiendo del

grado de “impureza” o de falla), los mejores son los que se encuentran en

el área central del wafer (destinados a los modelos de procesadores e

incluso para uso militar o industrial)

El wafer es cortado y cada chip es individualizado. Estos chips luego serán

unidos al “paquete” que se encuentra en cada una de nuestras PC`s, se le

adicionaran extras como la memoria cache y demás.

El producto final tardara aproximadamente 3 meses para ser completado y

cuando esta terminado, el producto final (CPU) con mas de cientos de

millones de transistores es realmente impresionante por donde se lo mire…..

WAFER LLENO DE CHIPS –

EL ARMADO DEL PROCESADOR

• Las salas blancas debían estar totalmente limpias, porque una

mínima espora de polvo puede arruinar todo el proceso, así como

también la filtración de luz, la luz empleada en estas salas, así como

las de los laboratorios fotográficos es roja, en estas debe ser amarilla.

Los trabajadores de estas

plantas emplean trajes

estériles.

Los pines se conectan utilizando

delgadísimos alambres.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN!