Как создаются Микрочипы? Этапы производства процессоров [Branch Education на русском]

Интегральные схемы, процессоры, графические процессоры, системы на кристалле, микроконтроллеры и все другие типы микрочипов — это мозг всех устройств и технологий, которые мы используем каждый день. Но задумывались ли вы когда-нибудь, как создаются эти микрочипы на таких фабриках как TSMC или Intel?

В этом видео мы совершим экскурсию по заводу по производству микрочипов и покажем вам десятки этапов их изготовления. В частности, мы сосредоточимся на производстве процессоров. Производство процессоров, графических процессоров и микрочипов для смартфонов — это индустрия с оборотом в несколько триллионов долларов, а стоимость каждой фабрики исчисляется десятками миллиардов. Мы рассмотрим все процессы создания микрочипа, а также общее устройство фабрики.

Таймкоды

00:00:00 Введение в производство микрочипов

  • Внутри смартфона находятся 62 микрочипа с 90 миллиардами транзисторов.
  • Производство микрочипов включает 1000 процессов и занимает три месяца.
  • Кремниевые пластины проходят через сотни машин, каждая стоимостью от нескольких миллионов до 170 миллионов долларов.

00:00:57 Процесс производства микрочипов

  • Каждая кремниевая пластина содержит 26 миллиардов транзисторов.
  • Микрочипы вырезаются, тестируются и упаковываются для установки в компьютеры.
  • Видео покажет процесс создания наноскопических транзисторов и лабиринта проводников.

00:01:59 Последовательность этапов производства

  • Рассматриваются этапы создания транзисторов и лабиринта проводников.
  • Обсуждается устройство полупроводникового производства и работа оборудования.
  • Начинается с открытия настольного компьютера и изучения процессора.

00:02:38 Структура процессора

  • Процессор содержит 24 ядра, контроллер памяти и графический процессор.
  • Внутри ядра видны транзисторы и слои металлических проводников.
  • Пространство между слоями заполнено изоляционными материалами.

00:04:24 Размеры транзисторов

  • Транзисторы имеют размеры 36x6x52 нанометра.
  • Расстояние между транзисторами составляет 57 нанометров.
  • Сравнение размеров с частицами пыли и человеческого волоса.

00:05:37 Процесс создания слоев

  • Нанесение изолирующего диоксида кремния и фоторезиста.
  • Использование ультрафиолетового излучения и трафарета для создания рисунка.
  • Удаление областей, на которые попал ультрафиолет, и нанесение меди.

00:07:55 Завод по производству полупроводников

  • Процессор изготавливается на кремниевой пластине диаметром 300 мм.
  • Пластины переносятся в специальных контейнерах и обрабатываются в вакуумных шлюзах.
  • Процесс включает 940 этапов и занимает три месяца.

00:09:02 Полупроводниковые установки

  • На заводе установлено 435 полупроводниковых установок.
  • Установки делятся на шесть групп: создание маскирующего слоя, нанесение материала, удаление материала и т.д.
  • Каждая установка выполняет определенный этап процесса.

00:10:15 Создание маскирующего слоя

  • Установка нанесения фоторезиста и фотолитограф создают наноскопический трафарет.
  • Пластина проходит мягкую и жесткую термообработку для закрепления фоторезиста.
  • Установка удаления фоторезиста удаляет трафарет с помощью растворителей.

00:13:05 Фотошаблоны и фотолитография

  • Процессор имеет 80 слоев, каждый из которых создается с помощью фотошаблона.
  • Фотошаблоны стоят 300 тысяч долларов каждый.
  • Процессор проходит через фотолитографию 80 раз.

00:14:03 Установки осаждения

  • Используются для добавления материалов на пластину.
  • Существуют три основные группы материалов: металлы, изоляторы и кремний.
  • Установки имеют разные физические и химические принципы осаждения.

00:15:00 Удаление материала

  • Используются два метода: травление и химико-механическая планаризация.
  • Травление удаляет материал с помощью химикатов или плазмы.
  • Химико-механическая планаризация шлифует и полирует пластину.

00:15:57 Ионные имплантеры

  • Используются для создания p- и n-областей.
  • Добавляют один атом фосфора или бора на 10 тысяч атомов кремния.
  • Процесс повреждает кристаллическую решетку кремния, требуя отжига.

00:17:00 Очистка и метрология

  • Используются сверхчистая вода и азот для очистки пластины.
  • Метрологическое оборудование проверяет пластины на дефекты.
  • Процесс требует нанометровой точности.

00:18:12 Этапы производства

  • Нанесение изолирующего слоя диоксида кремния.
  • Фотолитография и травление создают углубления.
  • Удаление фоторезиста и вакуумное напыление металла.
  • Химико-механическая планаризация для создания идеального слоя.

00:22:15 Дополнительные этапы

  • Изготовление кремниевых пластин и их тестирование.
  • Процессоры сортируются по категориям в зависимости от рабочих ядер.
  • Установка чипов на печатную плату и тестирование перед упаковкой.

00:24:56 Обучение и поддержка

  • Спонсор видео предлагает интерактивный подход к обучению.
  • Бриллиант адаптирует контент под разные уровни подготовки.
  • Видео о принципах работы искусственного интеллекта и чат-ботов.

00:26:09 Бриллиант – лучший ресурс для карьеры

  • Бриллиант предлагает бесплатный тридцатидневный пробный период с доступом ко всем тысячам уроков.
  • Также доступна двадцатипроцентная скидка на годовую подписку.
  • Для получения дополнительной информации перейдите на сайт бриллиант точка орг слэш бранч эдюкейшн.

00:26:44 Производство микрочипов и будущие видео

  • Работа над двумя новыми видео: трехмерная анимированная экскурсия по фабрике и видео о физике транзисторов и финфт-архитектуре.
  • Планируется серия видео о графических процессорах и отдельный цикл об архитектуре CPU.
  • Благодарность спонсорам с Patreon и YouTube Membership за поддержку.
  • Бранч и Дюкейшн создают трехмерные анимации, рассказывающие о технологиях, управляющих современным миром.

Ссылка – таймкоды сделаны при помощи Яндекс https://300.ya.ru/v_4uWTdhUL

Расшифровка видео

Как производятся транзисторы?
0:00
внутри этого смартфона находится 62
0:03
микрочипа содержащих в общей сложности
0:06
90 млрд транзисторов эти микрочипы
0:10
являются краеугольным камнем всех
0:12
современных технологий но как же
0:14
миллиарды транзисторов производятся в
0:17
микрочип размером с крошечного муравья
0:20
все эти микрочипы были произведены на
0:23
полупроводниковом производстве подобном
0:25
этому внутри находится чистое помещение
0:29
площа
0:30
футбольных полей заполненная сотнями
0:33
различных машин размером от небольшого
0:36
фургона до городского автобуса А их
0:38
стоимость составляет от нескольких
0:41
миллионов долларов до немалых 170
0:44
Милонов долларов в этой фабрике
0:47
микрочипов кремниевые пластины
0:49
перемещаются от машины к машине и
0:52
проходят около тысячи процессов в
0:55
течение 3 месяцев к концу производства
0:58
каждая кре пластина будет покрыта
1:01
сотнями процессоров каждый из которых
1:04
содержит 26 млрд транзисторов если мы
1:08
увеличим изображение то увидим носко
1:11
ские транзисторы внизу и более десятка
1:14
слоёв проводников над ними затем этот
1:17
микрочип вырезается из пластины
1:19
тестируется и упаковывается чтобы его
1:22
можно было установить в Ваш компьютер в
1:25
этом видео мы рассмотрим Весь процесс
1:27
производства микрочипов
1:29
подробно покажем Как создаются миллиарды
1:32
нанос ских транзисторов и формируется
1:36
невероятно сложный трёхмерный Лабиринт
1:38
проводников на одной из самых
1:41
технологически совершенных фабрик
1:43
микрочипов в мире это невероятно сложный
1:46
процесс Так что оставайтесь с нами и
1:49
Давайте сразу
1:58
приступим ча это видео спонсируется
2:01
сайтом brilliant.org чтобы понять как
2:04
работает производство микрочипов Нужно
Наноскопические процессы и фабрика микрочипов
2:07
рассмотреть две стороны Первое – это
2:09
последовательность этапов и процессов
2:11
необходимых для создания нанос
2:14
транзисторов и лабиринта проводников а
2:16
вторая – это то как устроено
2:18
полупроводниковое производство и как
2:21
работает многомиллионное оборудование в
2:23
чистом помещении мы будем переключаться
2:26
между этими двумя сторонами чтобы
2:28
получить полное
2:30
Давайте начнём с того что откроем этот
2:32
настольный компьютер обратим внимание на
Что внутри процессора?
2:35
процессор и посмотрим что находится
2:37
внутри перед нами интегральная схема или
2:41
Кристалл которую мы будем называть чипом
2:44
в этом чипе находится 24 ядра контроллер
2:47
памяти графический процессор И множество
2:50
других сегментов внутри ядра мы видим
2:53
его блок схему и разные элементы при
2:56
увеличении блока умножения мы видим
2:58
компоновку из
3:00
транзисторов физически выполняющих
3:02
тридцати двух битные операции умножения
3:05
они составляют всего лишь
3:09
0,00 17% от общего числа в 26 млрд
3:14
транзисторов
3:16
процессора при дальнейшем увеличении
3:19
видны слои металлических проводников или
3:21
межсоюзный
3:29
не висят в воздухе всё то пустое
3:32
пространство которое вы видите заполнено
3:35
изоляционными материалами Что
3:36
обеспечивает структурную целостность и
3:39
предотвращает соприкосновение
3:41
металлических слоёв проводников более
3:43
того здесь мы показываем только
3:45
транзисторы внизу и пять слоёв
3:47
металлических межсословная
3:59
щи набор уровней использует ВС более
4:02
крупные
4:04
межсословная
4:15
а сверху глобальные соединения для
4:19
передачи данных по всему процессору вы
4:21
можете спросить насколько малы эти
4:23
транзисторы Давайте приблизилось
4:30
размеры каналов этого транзистора
Что такое FinFET-транзисторы
4:32
составляют 36х 6 на 52 намет А
4:36
расстояние между соседними транзисторами
4:39
57 нанометров Как видите эти транзисторы
4:43
действительно невероятно малы вот
4:46
митохондрия частица пыли и часть
4:49
человеческого волоса для сравнения
4:51
размеров Теперь когда вы представляете
4:54
как выглядят транзисторы и Лабиринт
4:56
металлических межсословная
5:00
процесс их производства начнём с простой
5:03
аналогии Представьте что вы печёте торт
Представьте, что печёте торт
5:06
высотой во десятков слоёв где каждый
5:09
слой имеет свою уникальную форму для
5:12
создания такого торта потребуется рецепт
5:14
из 940 шагов на выполнение которого
5:17
уйдёт 3 месяца и понадобятся сотни
5:20
экзотических ингредиентов и если хоть
5:22
одно измерения время выпечки или
5:25
температура отклониться более чем на 1%
5:28
весь торт будет испорчен примерно так же
5:32
происходит и при создании микрочипа но
5:35
микрочипы ещё сложнее давайте рассмотрим
5:38
отдельный слой этой интегральной схемы и
5:40
пройдём через упрощённую
5:42
последовательность шагов необходимых для
Упрощённые этапы производства микрочипов
5:45
её создания для начала на всю
5:47
поверхность полупроводниковой пластины
5:50
наносится слой изолирующего диоксида
5:53
кремния а поверх него распределяется
5:56
слой
5:58
светочувствительности затем с помощью
6:00
ультрафиолетового излучения и
6:02
специального трафарета на фоторезист
6:04
наносится рисунок после этого
6:07
растворители удаляют области на которые
6:10
попал Ультрафиолет создавая тем самым
6:12
маску с нужным узором используя эту
6:15
маску открытый диоксид кремния вытравка
6:29
травле области в завершение поверхность
6:32
тщательно шлифуется и выравнивается
6:35
обнажая созданный рисунок из медных
6:37
Проводников и изолятора так завершается
6:40
формирование одного слоя для создания
6:43
следующего слоя представляющего собой
6:46
вертикальный набор металлических
6:47
переходных отверстий мы повторяем ту же
6:50
последовательность действий но
6:52
используем другой шаблон фотомас
6:55
поскольку все эти слои создаются с
6:57
помощью одинаковых шагов удоб ста как
7:00
циклический процесс подобный движению
7:03
часовой стрелки чтобы создать все во
7:06
десятков слоёв кристалла эта
7:08
последовательность повторяется снова и
7:10
снова что в итоге составляет 940 этапов
7:15
важно отметить что транзисторы нфт в
7:18
Нижнем слое устроены ещё сложнее чем
7:21
металлические проводники поэтому для их
7:24
производства требуются дополнительные
7:26
этапы более того
7:29
осх пылинок а также тщательная проверка
7:33
качества формирования структур
7:35
выполняются регулярно и эти шаги
7:38
необходимо добавить в производственный
7:40
цикл для выполнения каждого из этих
7:43
технологических этапов используется
7:46
отдельный инструмент теперь когда мы
7:49
разобрались с этапами производства
Трёхмерная анимированная экскурсия по заводу полупроводников
7:51
давайте рассмотрим этот завод по
7:53
производству
7:55
полупроводников данный процессор
7:57
изготавливается на кремниевой пластине
7:59
диаметром 300 мм на которой умещается
8:02
230 процессорных чипов для сравнения
8:05
чипы оперативной памяти drm меньше по
8:08
размеру поэтому на одной пластине
8:10
умещается
8:11
952 таких Чипа кремниевые пластины
8:14
переносятся стопками по 25 штук в
8:16
специальных контейнерах называемых
8:18
фронтально открывающимися универсальными
8:20
капсулами или на английском этот
8:23
герметичный пластиковый контейнер с
8:25
пластинами перемещается по чистому
8:27
помещению с помощью подвесной Ной
8:30
системы которая опускает капсулу на
8:32
приёмную площадку оборудования внутри
8:35
установки роботизированные манипуляторы
8:37
перемещают пластину через вакуумные
8:39
шлюзы в различные технологические камеры
8:42
где материалы добавляются удаляются или
8:46
обрабатываются способами которые мы
8:48
рассмотрим позже затем пластины
8:50
возвращаются в капсулу которая
8:52
герметично закрывается поднимается к
8:54
подвесной транспортной системе и
8:56
перемещается к следующей установке где
8:59
выполняется очередной этап
9:01
технологического процесса для создания
9:03
Чипа состоящий из 80 слоёв требуется 3
9:07
месяца перемещения между установками Где
9:10
на каждой остановке выполняется один из
9:12
940 этапов технологического процесса
9:16
чтобы увеличить возможности массового
9:18
производства микрочипов на
9:20
полупроводниковом заводе как правило
9:22
устанавливают десятки одинаковых
9:24
полупроводниковых установок выполняющих
9:27
один и тот же процесс и организованных в
9:30
ряды на территории чистого помещения
9:32
размещено в общей сложности 435
9:35
полупроводниковых установок Что
9:37
обеспечивает производственную мощность
9:39
фабрики на уровне 50.000 пластин или
9:43
11,5 млн процессоров ежемесячно эти
9:46
установки имеют довольно сложные
9:48
названия поэтому для начала разделим их
9:51
на категории В соответствии с их
9:53
функциональностью всего существует шесть
Категории производственного оборудования
9:55
групп создание маскирующей слоя
9:57
нанесение материала материала
10:00
модификация материала очистка пластины и
10:03
наконец проверка и контроль качества
10:05
пластины мы обозначили разные
10:07
функциональные группы установок и этапов
10:10
процесса разными цветами чтобы вам было
10:12
легче
10:14
ориентироваться теперь давайте
10:15
рассмотрим Каждую из этих
10:17
полупроводниковых установок и узнаем как
10:19
они обрабатывают пластину различными
10:22
способами начнём с тех которые
10:24
используются для создания маскирующей
Фотолитография и маскирующие слои
10:26
слоя или нанос трафарета на пластине к
10:29
ним относится установка нанесения
10:31
фоторезиста
10:38
фотолитография фоторезиста наносит
10:40
светочувствительный слой на поверхность
10:42
пластины и отправляет её на мягкую
10:45
термообработку где пластина нагревается
10:47
для испарения растворителя из
10:50
фоторезиста затем пластина поступает в
10:52
литографии установку которая
10:54
просвечивает ультрафиолетом через
10:57
трафарет который технически
11:00
фотошаблон свет проходит через трафарет
11:02
и уменьшается с помощью оптики создавая
11:05
на пластине нанос ские рисунок в тех
11:08
местах где свет через трафарет попадает
11:10
на пластину фоторезист становится менее
11:13
прочным после этого пластина поступает в
11:16
проявочную машину где ослабленный
11:18
фоторезист смывается оставляя на
11:20
пластине только структурированный нанос
11:23
кописки трафарет затем пластина проходит
11:26
жёсткую термообработку для затвердевания
11:28
остав фоторезиста далее пластина
11:31
перемещается к другим установкам для
11:33
дальнейшей обработки А когда эти
11:35
процессы завершены пластина поступает в
11:38
установку удаления фоторезиста где с
11:40
помощью растворителей трафарет из
11:42
фоторезиста растворяется и удаляется вот
11:46
так создаётся и затем удаляется трафарет
11:48
на пластине
EUV-фотолитография
11:57
фотолитографии излучения
11:59
сложная система
12:02
фокусирующий трафарет или рисунок
12:04
формируемого слоя а также специальный
12:07
держатель для полупроводниковой пластины
12:09
размер фотошаблон составляет 6 на 6
12:12
дюймов и исходя из размеров процессора
12:15
на нём умещается два экземпляра одного
12:17
слоя процессорной схемы цель
12:20
использования фотошаблон с такой сложной
12:22
оптической системой заключается в том
12:25
что это надёжный способ скопировать и
12:27
перенести схему из миллиардов нанос
12:30
кописки транзисторов и проводников сразу
12:33
на 230 полностью идентичных процессоров
12:36
на одной пластине причём всего за
12:39
считанные минуты после прохождения через
12:42
фотошаблон ультрафиолетовый Луч
12:44
направляется через дополнительные линзы
12:47
которые уменьшают проецируемого рисунок
12:49
в четыре раза и наносят единственный
12:52
слой схемы на поверхность фоторезиста
12:55
пластиной перемещается от позиции к
12:57
позиции проецирует изображение
12:59
фотошаблон на каждой остановке пока все
13:02
230 чипов не будут размеченный уточним
13:06
один момент в наших предыдущих примерах
13:08
мы много говорили о том что процессор
13:11
имеет восем десятков слоёв если быть
13:14
точными мы имели в виду количество
13:16
фотошаблон и трафаретов которые
13:18
используются для создания всех различных
13:20
слоёв рисунка на полупроводниковой
13:23
пластине таким образом для создания
13:26
одного процессора используется во
13:28
десятков различных фотошаблон стоимостью
13:31
300.000 долларов каждый поскольку за
13:33
один раз наносится рисунок только одного
13:36
фотошаблон процессор проходит через
13:38
установку фотолитографии в 80 раз мы
Установки осаждения
13:42
могли бы потратить ещё час рассказывая о
13:44
фотолитографии но Давайте перейдём к
13:47
следующей категории оборудования
13:49
установки осаждения используются для
13:51
добавления или нанесения материала на
13:54
пластину Часто мы используем слой
13:56
фоторезиста после фотолитографии
13:59
чтобы добавить различные материалы на
14:01
открытые участки Это примерно как при
14:04
нанесении краски через трафарет из-за
14:07
большого разнообразия элементов и
14:09
соединений используемых для создания
14:12
слоёв Существует множество разных
14:14
установок осаждения со сложными
14:17
названиями и аббревиатурами но в
14:19
сущности есть три основные группы
14:22
материалов которые добавляются или
14:24
осаждаются на пластину металлы такие как
14:27
медь или тантал изоляторы которые обычно
14:30
называют оксидами и кристаллические слои
14:33
кремни для каждой группы материалов
14:36
используются разные физические и
14:39
химические принципы осаждения на
14:41
пластину поэтому установки для нанесения
14:44
этих материалов имеют разные технические
14:47
названия установки осаждения обычно
14:49
имеют центральную камеру для перемещения
14:52
пластин с различными рабочими камерами
14:54
по краям каждая для добавления одного
14:57
элемента или соединение следующая
15:00
категория машин делает противоположное
Установки травления
15:03
удаляет материал существуют два основных
15:07
метода первый – травление травильная
15:17
с поверхности кремниевой пластины они
15:20
обычно работают вместе со слоем
15:22
трафаретом удаляя открытый материал и
15:24
создавая углубления которые затем
15:27
заполняются на этапе осаждения материа
15:29
второй метод удаления материала –
15:31
химико-механический
15:39
шлифуют и полируют верхний слой
15:42
кремниевой пластины до получения
15:44
идеально ровной поверхности
15:46
химико-механический
15:59
Это оборудование для модификации кремния
16:01
ионные имплант это оборудование
Ионная имплантация
16:04
использует фотомас в качестве трафарета
16:07
чтобы бомбардировать открытые участки
16:10
фосфором бором Или другими элементами
16:12
для создания P и н областей которые
16:16
необходимы для формирования самих
16:17
транзисторов поэтому ионные имплант
16:21
используются только на начальном этапе
16:23
производства может показаться что это
16:25
добавление материала Однако имплант
16:28
добавляют ь один атом фосфора или Бора
16:32
На каждые 10.000 атомов кремния более
16:35
того если другие машины как бы
16:41
напыляемый скую решётку кремня примерно
16:44
как пушка которая выстреливает
16:46
бейсбольный мяч на 2 метра в бетонную
16:48
стену этот процесс обычно повреждает
16:50
кристаллическую решётку кремния поэтому
16:53
следующий шаг восстановить кремний
16:55
нагревая пластину с помощью отдельного
16:58
устройство для отжига Пятая категория
17:01
оборудования используется для очистки и
Оборудование для очистки пластин
17:03
удаления загрязнений и частиц с
17:06
поверхности пластины эти установки
17:08
очистки используют сверх чистую воду для
17:11
промывки пластины затем сушат её азотом
17:14
или горячим изопропиловым спиртом
17:17
очистка происходит довольно часто чтобы
17:19
удалить случайные частицы с поверхности
17:22
и наконец герметизация пластины шестая
17:25
категория – это инструменты для проверки
17:28
транзистора и металлических слоёв на
Метрологическое оборудование
17:30
дефекты называемые метрологическим
17:33
оборудованием типичный метрологический
17:35
инструмент использует сканирующий
17:37
электронный микроскоп с нанометров
17:39
разрешением чтобы делать снимки
17:41
поверхности пластины и находить дефекты
17:44
вроде неправильно сформированных слоёв
17:46
или посторонних частиц при производстве
17:49
интегральной схемы которая занимает
17:51
целых 3 месяца крайне важно постоянно
17:55
отслеживать процесс и тщательно
17:57
проверять что каждая операция
18:00
выполняется с
18:06
нанометров этапов процесса и схем
18:08
размещения оборудования на
18:10
полупроводниковом производстве Давайте
18:13
пройдём через полный набор шагов
18:15
необходимых для создания одного слоя
Подробные этапы изготовления микрочипов
18:17
металлических межсословная
18:28
резист и пластина проходит мягкую
18:31
термообработку для удаления растворителя
18:34
после этого пластина перемещается в
18:36
установку фотолитографии Где рисунок с
18:38
фотомас переносится на каждый чип
18:40
пластины путём ослабления участков
18:43
фоторезиста на которые попадает свет
18:45
затем пластина проходит через проявку
18:48
где смываются засвеченные участки А
18:50
после через жёсткую термообработку для
18:53
затвердевания оставшегося фоторезиста
18:56
когда слой трафарета готов отправляется
18:59
в установку травления где плазменный
19:01
травите создаёт вертикальное углубление
19:05
в открытом диоксиде кремни до
19:07
металлических контактов предыдущего слоя
19:10
затем пластина поступает в установку
19:12
удаления фоторезиста где снимается слой
19:15
трафарета затем пластина перемещается в
19:18
установку вакуумного напыления для
19:20
осаждения металла где последовательность
19:22
металлов заполняет открытый рисунок и
19:25
покрывает пластину металлом наконец
19:28
отправляется на этап химико-механический
19:32
слой шлифуется до тех пор пока не
19:35
останется идеально плоский слой
19:37
изолирующего диоксида кремни и
19:40
проводящих медных
19:44
межсоюзный
19:46
слой теперь завершён и пластина готова к
19:49
началу следующего цикла где будет
19:52
добавлен изолирующий диоксид кремния для
19:55
межслойная
19:58
метрология пластины или этапы проверки
20:01
выполняются между многими из этих
20:03
основных операций Кроме того этапы
20:06
создания транзисторов менее прямолинейны
20:08
и используют ионный имплант поэтому мы
20:11
рассмотрим их в отдельном видео о физике
20:13
и проектировании транзисторов описанные
20:16
шаги нужны для создания интегральной
20:18
схемы на пластине Однако в производстве
20:21
микрочипа есть и другие дополнительные
20:23
этапы которые мы рассмотрим чуть позже в
20:25
этом видео Но прежде чем мы перейдём к
20:28
этому важно отметить что
Исследования и время, затраченное на это видео
20:30
полупроводниковая индустрия хранит в
20:32
строжайшем секрете точное расположение
20:35
оборудования а также этапы процесса и
20:37
технологические рецепты используемые для
20:40
создания транзисторов мы просто хотели
20:43
создать лучшее видео о производстве
20:45
микрочипов и мы потратили более 100
20:48
часов на поиск информации из справочных
20:50
изображений в интернете и учебниках
20:53
используя найденные и изученные
20:55
материалы мы потратили 205 часов на
20:59
моделирование каждого инструмента
21:01
множество слоёв интегральной схемы и
21:04
полупроводникового производства более
21:07
того написание сценария потребовало
21:09
около 100 часов работы а создание всей
21:12
необходимой анимации заняло более
21:15
825 часов кропотливого труда в
21:18
результате на производство этого видео у
21:20
нас ушло более 1300 часов и при этом его
21:24
можно смотреть совершенно бесплатно
21:26
branch education хочет создавать больше
21:29
таких видео об архитектуре компьютеров и
21:31
принципах работы транзисторов но не
21:34
сможем без вашей поддержки лучший способ
21:37
помочь потратить несколько секунд
21:39
перейти на оригинальное видео написать
21:42
комментарий поставить лайк подписаться
21:44
на канал не забудьте поделиться этим
21:47
видео в соцсетях или отправить его
21:49
своему другу или коллеге поверьте всего
21:52
несколько секунд вашего времени помогают
21:55
гораздо больше чем вы можете себе
21:57
представить Кроме того у education
22:00
branch Есть страница на patreon где мы
22:02
будем публиковать закулисные материалы о
22:05
нашей работе и новости о готовящихся
22:08
видео если вы считаете нашу работу
22:11
полезной мы будем благодарны за любую
22:13
поддержку Спасибо Вам так Каковы же
22:17
дополнительные этапы производства
Производство кремниевых пластин
22:19
микрочипа до начала производства чипов
22:21
на полупроводниковой фабрики нам сначала
22:24
нужно изготовить кремневые пластины
22:26
путём очистки кварцита до чистого кремня
22:29
затем вырастить монокристаллический
22:31
слиток и нарезать его на пластины для
22:34
справки эти 300 ммро вые пластины
22:37
толщиной
22:39
0,75 мм имеют штрихкод сбоку и надрез
22:44
указывающий направление кристаллической
22:46
решётки более того эти пластины
22:49
невероятно хрупкие и при поломке
22:52
разлетаются на сотни осколков цена одной
22:55
пластины составляет около 100 долларов
22:58
но после размещения на ней процессоров
23:00
её стоимость возрастает до 100.000
23:03
долларов что делает её буквально в 10
23:07
раз дороже своего веса в золоте после
23:10
изготовления чипов готовая пластина
23:12
отправляется в отдельное здание где
23:14
каждый процессор проходит тщательный
23:17
анализ и тестирование чтобы определить
Тестирование пластин
23:19
работает ли процессор как задумано если
23:22
он работает это отлично но часто
23:25
случается что частица или дефект фотомас
23:28
повреждает участок интегральной схемы
23:31
делая эту секцию неисправной эти
23:34
частично работающие схемы сортируются по
23:36
категориям в зависимости от того что в
23:38
них осталось рабочим процессоры Intel
Сортировка по характеристикам
23:42
Тринадцатого поколения продаются под
23:44
маркировкой i9 i7 i5 или i3 в
23:48
зависимости от количества рабочих ядер а
23:51
также существуют различные линейки
23:53
процессоров с неисправными секциями
23:55
встроенной графики далее готовые
23:58
пластины перемещаются в другое здание
24:01
где чипы вырезаются лазером
24:03
переворачиваются и устанавливаются на
24:05
интерз который распределяет точки
24:08
подключения к печатной плате А на
24:10
обратную сторону устанавливается
24:12
защитная теплопроводящая крышка печатная
24:16
плата содержит массив контактных
24:18
площадок для подключения к материнской
24:20
плате а также различные электрические
24:24
компоненты затем сверху устанавливается
24:27
интегрированный распределитель и вся
24:30
сборка проходит окончательное
24:32
тестирование перед упаковкой для продажи
24:34
и наконец процессор полностью готов к
24:37
монтажу на материнскую плату и
24:38
последующей установке в ваш настольный
24:41
компьютер важно понимать что
24:43
производство микрочипов требует
24:45
невероятного объёма научных и инженерных
24:48
знаний и Существует простой и бесплатный
24:51
способ изучить базовые принципы работы
24:54
всего этого сложного оборудования и это
24:56
с помощью спонсора этого видео сайта
Знакомство с Brilliant
24:59
brilliant.org Brilliant предлагает
25:02
совершенно новый подход к обучению
25:05
вместо скучных многочасовых лекций или
25:08
учебников от которых клонит в сон
25:10
Brilliant использует увлекательные
25:12
интерактивные модули в тысячах уроков от
25:15
базовых до продвинутых тем и каждый
25:18
месяц добавляются новые уроки какой бы
25:22
ни был ваш уровень подготовки бриан
25:24
адаптирует свой контент под ваши
25:26
потребности и позволяет у в удобном для
25:29
вас темпе мы используем Brilliant каждый
25:32
день Сейчас мы работаем над видео о
25:35
принципах работы искусственного
25:36
интеллекта и чат gpt поэтому каждый из
25:39
наших аниматоров проходит уроки о том
25:41
как функционируют большие языковые
25:44
модели раз вы смотрите это видео вам
25:46
наверняка нравится узнавать как работают
25:49
технологии и к вашей удаче мы покажем
25:51
вам как этому научиться бриллиант как
25:54
раз недавно добавил курс на эту тему в
25:56
нём есть уроки о том Как работает GPS
26:00
как функционирует компьютерная память и
26:03
Как устроены рекомендательные алгоритмы
26:05
подобные тем что использует YouTube Если
26:09
вы хотите продвинуться в карьере
26:11
Brilliant – это лучший ресурс для
26:13
повышения квалификации и изучения
26:16
новейших концепций лежащих в основе
26:19
технологий меняющих мир для зрителей
26:23
этого канала Brilliant предлагает
26:25
бесплатный тридцати дневный пробный
26:27
период доступом ко всем тысячам уроков
26:30
Кроме того Brilliant предлагает двадцати
26:33
процентную скидку на годовую подписку
26:35
просто перейдите на brilliant.org branch
26:39
education ссылка есть в описании под
26:42
оригинальным видео производство
26:44
микрочипов это обширная тема поэтому мы
26:48
работаем ещё над двумя не менее сложными
26:51
видео первое будет подробной трёхмерной
26:54
анимированной экскурсией по фабрике а
26:57
второе расскажет о физике транзисторов
27:00
нфт архитектуре и транзисторах
27:03
следующего поколения Мы также работаем
27:05
над серии видео о графических
27:08
процессорах и отдельным циклом об
27:10
архитектуре цпу поэтому не забудьте
27:13
подписаться чтобы не пропустить наши
27:16
новые ролики мы благодарны Всем нашим
27:18
спонсорам с patreon и YouTube membership
Благодарность спонсорам с Patreon
27:21
за поддержку нас это branch education мы
27:25
создаём трёхмерные анимации которые
27:27
подробно
27:28
технологиях управляющих современным
27:30
миром а видео перевёл для вас железный
27:33
бес

Поделиться: