Od písku k procesoru: tajemství technologií výroby čipů
i Zdroj: PCTuning.cz
Hardware Článek Od písku k procesoru: tajemství technologií výroby čipů

Od písku k procesoru: tajemství technologií výroby čipů | Kapitola 8

Tomáš Šulc

Tomáš Šulc

30. 3. 2015 03:00 17

Seznam kapitol

1. Oxidace 2. Epitaxe 3. Difúze a iontová implantace 4. Fotolitografie — nanášení fotorezistu 5. Fotolitografie — expozice, vyvolání a stripování
6. Metalizace — vakuové napařování a katodové naprašování 7. Metalizace — vytvoření sítě vodičů 8. Testování integrovaných obvodů 9. Rozdělení waferu na jednotlivé integrované obvody

Výroba integrovaného obvodu, jakým jsou třeba procesory nebo GPU, vyžaduje stovky složitých operací a zabere mnoho času. Už jsme si popsali, jak funguje tranzistor a ukázali základní kroky výroby tranzistoru na waferu. Dnes si rozebereme fotolitografii nebo iontovou implantaci a popíšeme i další kroky v tomto zajímavém procesu.

Reklama
Od písku k procesoru: tajemství technologií výroby čipů
i Zdroj: PCTuning.cz


testování waferu během výroby reflektometrií (zdroj: sentech.com)

Protože je výroba integrovaných obvodů drahá, náročná a výrobní vadu uvnitř obvodu není možné opravit, snaží se jim výrobci co nejvíce předcházet tím, že obvody testují už během výroby. Jednou z takových metod je reflektometrie, která je založena na odrazu světla od waferu. Jde o způsob, kterým lze například měřit tloušťku dielektrika u hradel unipolárních tranzistorů nebo tloušťku naneseného fotorezistu. Pokud se při tomto testování během výroby zjistí větší množství poruch, je wafer vyřazen z dalšího zpracování.

Od písku k procesoru: tajemství technologií výroby čipů
i Zdroj: PCTuning.cz


testování hotových waferů (zdroj: wikipedia.org)

Přestože se wafery a jednotlivé integrované obvody testují už během výroby, největší a nejpodrobnější testování nastává až po jejich úplném vyrobení (tzn. po dokončení poslední vrstvy metalizace). Wafer se osadí do testovacího zařízení, které bývá uzpůsobeno pro konkrétní typ vyráběného integrovaného obvodu. Obsluha tak má například k dispozici sadu hrotů, které připojí ke každému integrovanému obvodu na waferu a tím vyzkouší jejich funkčnost. Informace o testování každého integrovaného obvodu a jeho vlastnostech jsou pečlivě logovány a později se podle nich určuje, s jakými parametry se bude konkrétní obvod prodávat.

Od písku k procesoru: tajemství technologií výroby čipů
i Zdroj: PCTuning.cz


AMD Radeon HD 5830 používal defektní jádra Cypress — aktivních měl jen 1120 z 1600 výpočetních jednotek a 16 z 32 ROP jednotek

Pokud se při testování zjistí, že testovaný integrovaný obvod nefunguje zcela správně, anebo se nevejdo do požadovaného TDP, nemusí to hned znamenat jeho vyhození a likvidaci. Všichni výrobci se dnes snaží produkci co nejvíce uplatnit a tak, pokud je to jen částečně možné a na integrovaném obvodu neodešla některá z jeho kritických částí (v případě jádra grafické karty například řadič PCI Express), jej dávají do nižších produktových řad.

Grafické karty jsou ukázkovým příkladem výše uvedeného postupu, kdy vyšší modely používají plně aktivní a funkční jádra a nižší pak jádra částečně defektní. V krajních případech došlo v minulosti i k tomu, že grafická karta s plně aktivním jádrem nebyla v první vlně vůbec vydána a na trh se dostala až později po odladění výroby a vylepšení výtěžnosti (zmenšení počtu defektů). Takovými příklady byly například jádro nVidia GF100 (GeForce GTX 480 a GTX 580) nebo v nedávné minulosti GK110 (GeForce GTX Titan a GTX 780 Ti).

Předchozí
Další
Reklama
Reklama

Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.

Reklama
Reklama