Proses Pembuatan Processor Intel Core i7

https://www.gamerindo.netAnda pasti tahu processor. Tetapi anda mungkin belum tahu kenapa processor harganya sangat mahal. Procie mahal dikarenakan proses pembuatannya yang bergitu rumit.
 
Tahukah anda bahwa bahan utama processor adalah semikonduktor dari silicon pasir?

Berikut proses pembuatan processor intel core i7 dari awal sampai akhir dan bahan-bahan pembuatannya lengkap dengan gambar dan video.

Pasir Quartz memiliki persentase silicon yang sangat tinggi dalam pembentukan Silicon dioksida (SiO2) dan merupakan bahan dasar semikonduktor. 
Pasir memiliki sekitar 25% masa Silicon. Silicon merupakan senyawa kedua terbanyak setelah oksigen di bumi.
https://www.gamerindo.net
Silicon dimurnikan dalam tahap berlapis untuk akhirnya nencapai kualitas produksi yang disebut Electronic Grade Silicon (EGS). EGS mungkin hanya mengandung sebuah atom asing setiap satu triliun atom Silikonnya. Pada gambar di bawah ini Anda bisa lihat bagaimana sebuah kristal besar tumbuh dari silikon cair yang dimurnikan. Hasilnya adalah kristal tunggal yang disebut Ingot. Silikon cair – skala: level wafer (~300mm / 12 inch)
https://www.gamerindo.nethttps://www.gamerindo.net
Sebuah ingot dibuat dari Electronic Grade Silicon. Sebuah ingot memiliki berat sekitar 100 kilogram (220 pound) dan memiliki kemurnian Silicon 99.9999%.
Mono-crystal Silicon Ingot – scale: wafer level (~300mm / 12 inch)
 
Ingot kemudian diiris menjadi disc-disc silikon individual yang disebut wafer.
Ingot Slicing — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)
https://www.gamerindo.nethttps://www.gamerindo.net
Wafer-wafer ini dipoles sedemikian rupa sehingga cacat ataupun lubang sedikitpun, dengan permukaan selembut kaca cermin. Intel membeli wafer-wafer siap produksi itu dari perusahaan pihak ketiga. Process rumit 45nm High-K/Metal Gate oleh Intel menggunakan wafer dengan diameter 200 milimeter. Saat Intel mulai membuat chip-chip, perusahaan ini mencetak sirkuit-sirkuit di atas wafer 50 milimeter. Dan untuk saat ini menggunakan wafer 300mm, yang menghasilkan penghematan biaya per-chip.
Wafer – scale: wafer level (~300mm / 12 inch)
 
https://www.gamerindo.net
Cairan (warna biru) yang di tuangkan di atas wafer saat diputar adalah sebuah proses dari photo resist yang sama seperti yang kita kenal di film untuk fotografi. Wafer diputar selama tahap ini untuk membuatnya sangat tipis pada saat mengaplikasikan layer photo resist. Applying Photo Resist — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)
 
https://www.gamerindo.net1. Hasil dari photo resist diekspos ke sinar ultraviolet (UV). Reaksi kimianya ditrigger oleh tahap pada proses tersebut, sama dengan apa yang terjadi pada material film pada sebuah kamera saat Anda menekan tombol shutter. Hasil dari photo resist yang diekspos ke sinar UV akan bersifat dapat larut. Exposure diselesaikan menggunakan mask yang berfungsi seperti stensil dalam tahap proses ini. Saat digunakan dengan cahaya UV, mask membentuk pola-pola sirkuit yang bervariasi di atas tiap layer dari mikroprosesor. Sebuah lensa (di tengah) mengurangi image dari mask. Sehingga yang dicetak di atas wafer biasanya adalah empat kali lebih kecil secara linier daripada pola-pola dari mask.
Exposure – scale: wafer level (~300mm / 12 inch)
 
https://www.gamerindo.net2. Meskipun biasanya ratusan mikroprosesor bisa dihasilkan dari sebuah wafer tunggal, cerita bergambar ini hanya akan fokus pada satu buah bagian paling kecil dari mikroprosesor, yaitu transistor atau bagian-bagiannya. Sebuah transistor berfungsi seperti sebuah switch, mengendalikan aliran arus listrik dalam sebuah chip komputer. Peneliti-peneliti Intel telah mengembangkan transistor-transistor yang sangat kecil sehingga sekitar 30 juta transistor dapat diletakkan di sebuah microprocessor. Exposure — scale: transistor level (~50-200nm)
 
https://www.gamerindo.net
Photo resist yang lengket dilarutkan sempurna oleh suatu pelarut. Proses ini meninggalkan sebuah pola dari photo resist yang dibuat oleh mask. Bagian-bagian waffer yang sangat kecil inilah yang akan menjadi trasistor.
Washing off of Photo Resist — scale: transistor level (~50-200nm)
https://www.gamerindo.net
Photo resist melindungi material yang seharusnya tidak boleh tergores. Material yang ditinggalkan akan digores (disketch) dengan bahan kimia.
Etching — scale: transistor level (~50-200nm)
https://www.gamerindo.net
Setelah proses Etching, photo resist dihilangkan dan bentuk yang diharapkan menjadi terlihat.
Removing Photo Resist — scale: transistor level (~50-200nm)
https://www.gamerindo.net
Terdapat photo resist (warna biru) diaplikasikan di sini, diekspos dan photo resist yang terekspos dibersihkan sebelum tahap berikutnya. Photo resist akan melindungi material yang seharusnya tidak tertanam ion-ion. Applying Photo Resist — scale: transistor level (~50-200nm)
https://www.gamerindo.net
Melalui seuatu proses yang dinamakan “ion implantation” (satu bentuk proses yang disebut doping), area-area wafer silikon yang diekspos dibombardir dengan “kotoran” kimia bervariasi yang disebut Ion-ion. Ion-ion ini ditanam dalam wafer silikon untuk mengubah silikon pada area ini dalam memperlakukan listrik. Ion-ion ditembakkan di atas permukaan wafer pada kecepatan tinggi. Suatu bidang listrik mempercepat ion-ion ini hingga kecepatan 300.000 km/jam. Ion Implantation — scale: transistor level (~50-200nm)
intel_cpu_manufacturing_18
 
https://www.gamerindo.net
Setelah penanaman ion, photo resist dihilangkan dan material yang seharusnya di-doped (warna hijau) memiliki atom-atom asing yang sudah tertanam (perhatikan sekilas variasi warnanya). Removing Photo Resist — scale: transistor level (~50-200nm)
https://www.gamerindo.net
Transistor ini sudah dekat pada proses akhirnya. Tiga lubang telah dibentuk (etching) di dalam layer insulasi (warna magenta) di atas transistor. Tiga lubang ini akan terisi dengan tembaga yang akan menghubungkannya ke transistor-transistor lainnya. Ready Transistor — scale: transistor level (~50-200nm)
https://www.gamerindo.net
1. Pada tahap ini wafer-wafer diletakkan ke sebuah solusi sulfat tembagai. Ion-ion tembaga ditanamkan di atas transistor melalui proses yang disebut electroplating. Ion-ion tembaga bergerak dari terminal positif (anoda) menuju terminal negatif (katoda) yang dipresentasikan oleh wafer. Electroplating — scale: transistor level (~50-200nm)
 
https://www.gamerindo.net
2. Pada permukaan wafer, ion-ion tembaga membentuk menjadi suatu lapisan tipis tembaga. After Electroplating — scale: transistor level (~50-200nm)
https://www.gamerindo.net
Material ekses dari proses sebelumnya di hilangkan, tinggal tiga bagian tembaga kecil sebagai akses. Polishing — scale: transistor level (~50-200nm)
 
https://www.gamerindo.net
Ini merupakan Lapisan-lapisan metal dibentuk untuk interkoneksi (seperti kabel-kabel). Bagaimana koneksi-koneksi itu tersambungkan ditentukan oleh tim desain dan arsitektur yang mengembangkan funsionalitas prosesor tertentu (misal Intel® Core™ i7 Processor). Metal ini seperti jalan raya yang menghubungkan antara transistor satu dengan transistor lainnya. gambar di atas hanya terdapat 6 buah transistor, bagaimana bentuknya jika 30 juta transistor. hehehe…
Metal Layers — scale: transistor level (six transistors combined ~500nm)

https://www.gamerindo.net

Wafer kemudian dipotong, potongan inilah yang nantinya menjadi microprocessor. Bagian dari sebuah wafer yang sudah jadi ini diambil untuk dilakukan test fungsionalitasnya. Pada tahap test ini, pola-pola di masukkan ke dalam tiap chip dan respon dari chip tersebut dimonitor dan dibandingkan dengan daftar yang sudah ditetapkan. Wafer Sort Test — scale: die level (~10mm / ~0.5 inch) intel_cpu_manufacturing_30

Wafer diirs kemudian die yang menempel pada wafer dan ukurannya sangat kecil diambil untuk ditest. Wafer Slicing — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)
Die-die yang saat test pola merespon dengan benar akan diambil untuk tahap berikutnya. Dies — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)
https://www.gamerindo.nethttps://www.gamerindo.net
Ini adalah die tunggal yang telah jadi pada tahap sebelumnya (pengirisan). Die yang terlihat di sini adalah die dari sebuah prosesor Intel® Core™ i7 yang telah disusun sedemikian rupa. Individual Die — scale: die level (~10mm / ~0.5 inch)
https://www.gamerindo.nethttps://www.gamerindo.net
Bagian dasar, die, dan heatspreader digabungkan menjadi sebuah prosesor yang lengkap. Bagian dasar berwarna hijau membentuk interface elektris dan mekanis bagi prosesor untuk berinteraksi dengan sistem komputer (PC). Heatspreader berwarna silver berfungsi sebagai pendingin (cooler) yang kemudian akan dihubungkan dengan pendingin processor tambahan untuk menjaga suhu optimal bagi prosesor. 
https://www.gamerindo.net
Inilah prosesor yang sudah jadi (Intel® Core™ i7 Processor). Sebuah mikroprosesor adalah suatu produk paling kompleks yang pernah dibuat di muka bumi. Faktanya, dibutuhkan ratusan langkah – hanya bagian-bagian paling penting saja yang ditampilkan pada artikel ini – yang dikerjakan di tempat kerja paling bersih di dunia yaitu lab mikroprosesor. 
https://www.gamerindo.net
Selama test terakhir ini, prosesor-prosesor akan ditest untuk key karakteristik mereka (diantaranya test pemakaian daya dan frekuensi maksimumnya).
 
https://www.gamerindo.net
Berdasarkan hasil test dari class testing, prosesor dengan kapabilitas yang sama di kumpulkan pada transporting trays yang sama pula.
 
https://www.gamerindo.net
Prosesor-prosesor yang telah selesai dan lolos test akhirnya masuk jalur pemasaran dalam satu kemasan box.
LIHAT VIDEONYA:

 

Jangan lupa Baca :