Giriş
DH ile Giriş
Üye değil misiniz? Yeni Hesap Oluştur Sosyal Ağ ile Bağlan
Genel Hızlı Tercihler Sıfırla
Header'ı Tuttur
Header'da Teknoloji Gündemi
Anasayfa
Büyük Slayt ve Popüler Haberler
Döşeme Stili Ana Akış
Kaydırarak Daha Fazla İçerik Yükle
İçerikleri Yeni Sekmede Aç
Detay Sayfaları
Kaydırarak Sonraki Habere Geçiş
Renk Seçenekleri
Gece Modu (Koyu Tema)
Sadece Videolar için Gece Modu

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi

Dünyada üretim süreci en karmaşık ürünler, bilgisayarlarımıza güç veren işlemcilerdir. Peki işlemciler nasıl üretiliyor, hiç merak ettiniz mi ?
9 yıl
29,2b
2
76
İşlemci
İnceleme, Test ve Analiz Editörü

Kumdan Silikona: Bir İşlemcinin Üretim Hikayesi



Kum
Silikon, yer kabuğundaki ikinci (%25) en yaygın kimyasal elementtir. Kum özellikle de kuvars yüksek miktarda silikon (SiO2, silisyum dioksit) içerdiği ve silikon'da yarıiletken üretiminde ana bileşen olduğu için çip üreticilerinin temel maddesidir.

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör


Eritilmiş Silikon
Silikon, farklı aşamalardan geçerek arındırılır ve sonunda yarıiletken üretiminde kullanılacak kalite seviyesine ulaşır ki buna Elektronik Grad Silikon adı verilir. Elektronik Grad Silikon, milyarlarca silikon ve alyan atomu içerir. Yukarıdaki resimde arındırılmış silikon eriyiğinden elde edilen külçeyi (mono kristal) görebilirsiniz.


Mono Kristal Silikon Külçe
Külçe, Elektronik Grad Silikondan üretilir. Bir Külçe 100 kilogram ağırlığında olup, %99.9999999 silikon saflığına sahiptir. Külçeler, Wafer olarak adlandırılan ayrı disklere kesilirler. Her bir Wafer'ın kalınlığı 1mm'dir. Waferlar, ayna parlaklığında, kusursuz bir yüzeye sahip olana kadar parlatılırlar. Intel, tüm bu süreçlerden geçmiş üretime hazır waferları üçüncü parti firmalardan temin eder. Intel, ileri teknoloji ürünü gelişmiş 32nm High K / Metal Kapı sürecini, yaklaşık 12-inç büyüklüğündeki 300mm waferlarda kullanır ki firmanın ilk defa çip üretmeye başladığında baskılı devreler için 2-inç büyüklüğündeki 50mm waferlar kullandığı dikkate alınırsa teknolojideki gelişim daha net gözlenebilir. Intel yaptığı yatırımların bir sonucu olarak bugün üretimde 300mm waferlar kullanıyor ve bu hızlı gelişim çip başına maliyetlerin düşürülmesini sağlıyor.

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör


Fotorezist Uygulaması
Wafer üzerinden çip elde etme işlemi, yüksek hassasiyet seviyesiyle kontrol edilen yüzlerce adımı içermektedir. İşte bu sürecn en önemli aşamalarından biri de farklı materyaller içeren kalıpların birbiri ardına dizilmesidir. İşlemci üretimindeki uzun ve karmaşık süreçte en önemli aşamalardan biri de fotorezist uygulamasıdır. Yukarıdaki resimde Mavi renkle görülen fotorezist, ortaya çıktıktan sonra bir sonraki aşama için temizlenir. Kalan fotorezist (resimdeki Mavi parlaklık), materyalleri iyon implantasyonuna maruz kalmamaları için korur.

İyon İmplantasyonu

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör
İşlemci zarı elde edilecek wafer, fotolitografi kullanılarak kalıplara ayrılır. Wafer, artı veya eksi yüklü iyonlar içeren ışın bombardımana tutulur. İyonlar, kendilerini wafer yüzeyinin altına, seçili lokasyonlardaki silikonun iletken özelliklerinde değişiklik yapmak üzere gömerler. Resimde görülen yeşil bölgeler, doğru şekilde uygulanmış aylan atomlarını göstermekte.


High-K Dielektrik Birikimi

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör

Intel, wafer yüzeyinde, transistör kapısı ve onun kanalı arasındaki geleneksel yalıtkanlar yerine çok katmanlı dielektrik materyal kullanıyor. Bu materyal, bir seferde bir atomik katman uyguluyor. Bu uygulama, elektrik sızıntılarını azalttığı gibi enerji verimli işlemci üretimini de mümkün kılıyor.
Wafer yüzeyine uygulanan ayrı molekül katmanlarının her biri, çoklu katman içerir. Orta resimdeki sarı iki katman, işte bu katmanları temsil ediyor. Üçüncü resim ise High-K yalıtkan materyalin tüm wafer yüzeyine uygulanışını gösteriyor. High-K yalıtkan materyal, geleneksel silikondioksit katmana göre daha kalın olmakla birlikte, performansı maksimize edecek aynı sığal özelliklere sahiptir. Uygulanan yenilikçi yalıtkan sayesinde, yapısal değişikliklere rağmen, akım kaçağı azaltılabilimiştir.


Foto Litografi

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör

Wafer, üzerine dökülen siyah sıvı ile birlikte döndürülür ve bu adım, ince fotorezist katmanının uygulanmasına olanak tanır. Fotorezist, ultra viyole ışığa çıkartılır. Bu aşamada meydana gelen kimyasal reaksiyon, obtüratör butonuna basıldığı anda film kamerasında meydana gelen ile oldukça benzerdir. Ultra Viyole ışığa çıkartılan fotorezist anından çözülebilir olacaktır. Stensil benzeri maskeler kullanılarak tamamlanan açığa çıkartma işleminde, UV ışık kullanılmaktadır çünkü bu sayede maskeler, işlemcinin her katmanında yer alan çeşitli baskılı devrelerini yaratır. Orta resimde görülen lens, maskenin imajını azaltır ve sonuç olarak wafer üzerinde oluşan baskı, tipik olarak maskenin kendi kalıbından dört kat daha küçük olur. Intel araştırmacıları, geliştirdikleri çok daha küçük transistörler sayesinde tek bir pinin başına 30 milyon transistor yerleştirebilmektedirler.


Etching - Oymabaskı

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör

Yapışkan fotorezist, kullanılan çözücü ile yok edilir. Bu adımla birlikte maske tarafından yapılan fotorezist kalıbı (siyah kısım) ortaya çıkar. Fotorezist, kimyasallara aşınmaması adına High-K dielektriği koruma görevini üstlenir. Aşındırılmış fotorezistin kaldırılmasından sonra istenen şekil görünür olur.

Metal Dökme

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör

Hazır transistörler artık tamamlanmaya yakındır. Üç delik, Kırmızı renkle görülen yalıtkan katman ile yakılırlar. Bu üç delik, diğer transitörlerle iletişimi sağlamak üzere bakır ya da diğer metaller ile doldurulurlar. Elektro-Kaplama aşamasında waferlar, bakır sülfat solüsyon içerisine sokulurlar. Bakır iyonları, elektro-kaplama adı verilen işlem ile transistörlere dökülürler. Bakır iyonları, pozitif terminalden (anot) negatif terminale (katot) doğru seyahat ederler. Elektro-Kaplama aşamasından sonra Bakır iyonları aynı ince bir Bakır katmanı gibi yerleşirler wafer üzerine.


Metal Katmanlar

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör


Bu aşamada önce artan materyal silinir. Çoklu metal katmanlar, farklı transistörler arasında bağlantı (kablolar gibi) yaratırlar. Bağlantıların nasıl gerçekleşeceği ise mimari ve tasarım ekipleri tarafından tanımlanır. Bilgisayar çipleri aşırı düz görünürler, aslında 30'dan fazla katmana sahip olan işlemcilerin büyütülmüş görüntülerine bakılırsa, devre hatları arasındaki karışık ağ yapısı ve transistörler, futuristik bir çok katmanlı otoban sistemi gibi görülebilirler. Wafer, gerekli süreçler tamamlandıktan sonra tümleşke ve test tesislerine transfer edilirler.


Wafer Sınıflandırma Testi ve Dilimleme

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör

Hazır waferlar ilk olarak fonksiyonalite testine tabi tutulurlar. Bu aşamada, test kalıbı her çip için tekrarlanır ve çipin tepki süresi takip edilerek "doğru cevap" ile karşılaştırılır. Wafer, dilimleme aşamasında, "zar" olarak tanımlanan parçalara ayrılır. Intel'in 32nm Core i3 ve Core i5 işlemcilerinde, biri CPU diğeri de grafik için olmak üzere iki zar hazırlanır ve aynı pakette bir araya getirilirler. Az önce detaylandırdığımız üzere test aşamasında doğru cevabı veren zarlar bir sonraki aşamaya geçer, hatalı zarlar ise ayıklanır. Wafer dilimleme aşamasından sonra işlemcilerde kullanılacak zarlar ortaya çıkmış olur.

Paketleme

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör

Wafer dilimlemesinin ardından paketlemeye geçilir ve zar ya da zarlar (Core i3 ve Core i5 için) ısı dağıtıcı ile birlikte tamamlanmış işlemci formunu oluşturmak için bir araya getirilirler. Resimde görülen yeşil alt tabaka, PC sisteminin kalanıyla kurulacak iletişim için gerekli olan elektriksel ve mekanik arabirimi kurar. Resimde görülen gümüş ısı dağıtıcı ise, kullanılacak işlemci soğutucusu ile teması sağlar ve çalışma esnasında işlemciyi serin tutar. Son resimde ise tamamlanmış bir işlemci görülmektedir. Mikroişlemciler, dünya üzerinde üretim süreci en karmaşık ürünlerdir ve yüzlerce süreçten geçerler. Tabi tüm bunlardan bahsederken, işlemcilerin, dünyanın en temiz ortamında yani mikroişlemci tesislerinde üretildiğini de belirtelim.


Sınıf Testi, Tamamlanmış İşlemci

Kumdan silikona: Bir işlemcinin üretim hikayesi
Tam Boyutta Gör

Son test aşamasında, hazırlanan işlemciler, anahtar karakterlerini ortaya çıkartacak (ısıl güç tasarımı ve en yüksek frekans değerleri) teste alınırlar ve elde edilen test sonuçlarına göre modellendirme yapılarak aynı kapasitedeki işlemciler aynı taşıma rafına dizilirler. Üretimi bitmiş ve test süreci tamamlanmış işlemciler, sistem üreticilerine raflar içerisinde, teknoloji mağazalarına ise orijinal kutuları içerisinde gönderilir ve tüketicilerle ilk buluşma gerçekleşmiş olur.



Yorum Yaz
En Beğenilen Yorumlar Yorum Yaz
polyo 9 yıl en beğenilen
Ben bunu insan oğlunun icat ettiğine inanamıyorum.
sgnr 9 yıl
polyoya katılıyorum.Bunları bulan zeki adamlar varken kendi varlığımı anlamsız hissettim şu dünyada :) Böyle bir teknolojiyi 100 dolara bile alabiliyor olmamız aslında baya bi mucize :)
polyoya katılıyorum.Bunları bulan zeki adamlar varken kendi varlığımı anlamsız hissettim şu dünyada :) Böyle bir teknolojiyi 100 dolara bile alabiliyor olmamız ...
Devamını Gör
10 Avatar Avatar Avatar
OnLiNe MaNaGeR 4 yıl
Bunları yapan insansa biz baya hayvanız ya.
YediGüzelAdam 4 yıl
Up
DH Misafiri 7 yıl
çok komik adamlar bi avucu doldurmayacak kumu dünya paraya tüm insanlara kakalıyo,bir ülke ürüne değil ürünün teknolojisine para verirse argesi oluşur!!!Yoksa hergeçengün alınan kum miktarıda düşüyo e mimari küçülüyo :D
Gerginix 6 yıl
Şöyle güzel güzel şeyler paylaşsanız, şu forumda bir nebze olsun konu dışını azaltsanız, ne çok sevinirim. Şu başlığı hazırlayan akla kurban arkadaş oh be...
kuu1x 9 yıl
GPU nasıl acaba onu çok merak ediyorum.
CeFurkan 9 yıl
malesef çok zayıf ve özetlenmiş bir konu olmuş


aklımda 100000 adet soru kaldı


keşke çok daha detayli olsaydi


ama emeginiz icin tesekkurler


eğer makalenin ingilizce linkinide eklerseniz daha iyi olur
Guest-2BAE0C551 9 yıl
amd ni,nki nasıl acaba
ogkasa 9 yıl
asıl anlamadıgım nokta ise şu. Bu bilgisayarı nasıl icat etmişler. Kimin aklına gelirdiki önündeki tuşlara basınca karsında ekranda cıkacağı. Tmm aklına geldi diyelim öyle birşey. İşe nerden nasıl başlayacağını nasıl bileceksin. Bu icatları yapanlar gerçekten ya aşırı derecede zekiler yada onlara yardım eden bi ilah (c.c) var.
ogkasa 9 yıl
Bunu normal bi insanın düşünüp bulması bana göre imkansız. Bu kadar karmasık bişeyi yapıpta çalıstırabilmek gerçekten mümkün değil gibi gözüküyor. Bu uzaylılar gerçektende varlar
DH Misafiri 9 yıl
Bu islemciyi bizde yapariz ne olcak isminide Entel Koyariz
farukalyuz 9 yıl
ulan ne beyin, ne zeka
DH Misafiri 9 yıl
uzun zamandır siteyi inceliyorum ama yorum yazmıyorum fakat bu yorum yazmak için güzel bir konu
bundan 1000'lerce yıl önce insan ağaçtan tahta yapmayı nasıl bir günde öğrenmediyse bu süreçte bir günde öğrenilmedi ama şunu söylemeliyim insan bütün bunları doğayı inceleyerek öğrendi transistörleri bir araya getirmeyi bir kuşun yuva yapmasından öğrenin insan oğlu bunu unutmuyor biz sadece doğayı incelemeyi bıraktık doğadan öğrendiklerimizle ilerleyebilirizi çünkü yüce yaratıcı doğayı bir çok yönden insana ibret olsun diye yarattı bunu bir çok yerde örebilirsiniz.
Sıradan bir hücre bile altını çiziyorum sıran bir hücre hafıza veya sinir hücrelerini düşünmüyorum bile günümüzün en karmaşık cpu tasarımının bin katı daha karmaşık bir o kadarda komplike bir yapıya sahip işte buradaki sır da Allah'ın yaratma sıfatında yatıyor arkadaşlar.
St Batuhan 9 yıl
Yakup onu yapan Allah iken bunları yapabilen insan ve insanın böyle bir sey üretmesi cidden sasırma icin yeterli olabiliyor. Allah'ın ürettiklerini düşününce [en azından evreni] birazcık zerre halini alıyor hücrelerimiz :) Ama ne olursa olsun bu söylediğin gerçeği değiştirmez :P
Yorum Yaz Forumda Yanıtla
B I U " İçerik Göm DH Video Twitter YouTube Instagram Vine Künye BSC Oyun IMDb - url img @
Nasıl eklemek istersiniz?
Tüm güncellemelerden eposta yoluyla haberdar olun.
ŞU ANDA GÖRÜNTÜLEYEN
2 Misafir

İLGİ DÜZEYİ
29245 TIK

HABERİN ETİKETLERİ
İşlemci, cpu ve intel
Sorgu:
Alternatif Görünümler Geri Bildirim