Vom Sand zum Silizium-Chip: Wie eine CPU entsteht [Video-News]

[PCGH-Redaktion]

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[CiD]

Schön schön, meinen Herzlichen Glückwunsch an Intel

Was mir aber noch nicht ganz klar ist, nachdem ich mir das Video angeschaut hab.

Wenn man Sand (ist das ein Spezieller Sand den Intel da verwendet ?) schmilzt, entsteht doch Glas..oder nicht ?

Wo kommt den da das Silizium her und was bewirkt der Vorgang bei 0:38 - 0:44 im Video ?

 

[LKrieger]

Nunja, der Vorgang der von 0,38-0,44 zu sehen ist, ist das Auflegen von einer Art Fotolack, der dann im nächsten Schritt durch UV Licht teilweise wieder entfernt wird. Dadurch kann die Form eines Transistors Ideal und ohne mechanischer Einwirkung auf die Scheibe gebracht werden.

Wie das mit dem Sand ist, hab ich bisher auch nicht komplett Verfolgt.

LKrieger

 

[BUNDaner]

Im allgemeinen verwendet man siliziumhaltigen Quarzsand.

 

[ravenhearth]

Ich kenne mich mit der Produktion nicht gut aus, allerdings weiß ich, dass sowohl Glas als auch Silizium aus Siliziumdioxid hergestellt werden, aus welchem jeweils Silizium gewonnen wird. Allerdings wird dem Silizium bei der Glasproduktion verschiedene Zusatzstoffe in größeren Mengen beigesetzt, während die Stoffe und deren Mengen bei Halbleitersilizium andere bzw. sehr gering sind. Somit entsteht bei Glas eine ganz bestimmte Struktur, dieser nichtfeste und durchsichtige Stoff eben, während im anderen Fall der Ingot aus fast reinem Silizium entsteht. Ich hoffe das stimmt so.
Der Arbeitsschritt bei 0:38-0:44 ist das Auftragen eines Fotolacks. Das Video von AMD finde ich nebenbei deutlich besser, auch wenn die Videoqualität recht bescheiden ist: From sand to chip - How a CPU is made - YouTube

 

[ruyven_macaran]

Schön schön, meinen Herzlichen Glückwunsch an Intel

Was mir aber noch nicht ganz klar ist, nachdem ich mir das Video angeschaut hab.

Wenn man Sand (ist das ein Spezieller Sand den Intel da verwendet ?) schmilzt, entsteht doch Glas..oder nicht ?

Wo kommt den da das Silizium her und was bewirkt der Vorgang bei 0:38 - 0:44 im Video ?

Quarzsand ist Siliziumoxid - wie der Name schon andeutet muss man es nicht nur schmelzen, sondern auch reduzieren, um den Sauerstoff loszuwerden. Für die Glasherstellung muss man umgekehrt noch einige andere Stoffe in größeren Mengen einbringen, sonst hat man einfach nur verschmolzenen Sand (was dann strengenommen auch glasartige Eigenschaften hat, aber nicht durchsichtig ist)

Ansonsten:
Dem Startbild nach lässt das Video einen Schritt aus, das hat Intel schon mal besser gemacht und PCGH auch schon gebracht - einschließlich Galerie-Fassung für diejenigen, die lieber selber lesen:
Transistoren unter sich: Wie eine CPU entsteht - Vom Sand zum Silizium-Chip

 

[ResidentX4]

Ich kenne mich mit der Produktion nicht gut aus, allerdings weiß ich, dass sowohl Glas als auch Silizium aus Siliziumdioxid hergestellt werden, aus welchem jeweils Silizium gewonnen wird. Allerdings wird dem Silizium bei der Glasproduktion verschiedene Zusatzstoffe in größeren Mengen beigesetzt, während die Stoffe und deren Mengen bei Halbleitersilizium andere bzw. sehr gering sind. Somit entsteht bei Glas eine ganz bestimmte Struktur, dieser nichtfeste und durchsichtige Stoff eben, während im anderen Fall der Ingot aus fast reinem Silizium entsteht. Ich hoffe das stimmt so.
Der Arbeitsschritt bei 0:38-0:44 ist das Auftragen eines Fotolacks. Das Video von AMD finde ich nebenbei deutlich besser, auch wenn die Videoqualität recht bescheiden ist: From sand to chip - How a CPU is made - YouTube

Hier gibt es das Video in einer besseren Qualität: AMD/GF - From Sand To Chip - High Quality (English Version) - YouTube

Auch interessant: http://www.youtube.com/watch?v=d9SWNLZvA8g&hd=1


RX4

 

[JimSim]

Für Halbleiter werden meines Wissens nach Silizium-Kristalle gezüchtet. Die kann man soweit ich weiß nicht einfach gießen...

EDIT: Der andere Link von PCGH erklärts ja auch...

 

[christian.pitt]

das video ist leider schon 2 jahre alt...: Sand to Silicon - the Making of a Chip (full screen) - YouTube

 

[CiD]

Okay, danke Euch, ihr Hellen Köpfe...nun bin ich halbwegs im Bilde.

Da hätte sich Intel bei dem Video aber schon ein bisschen mehr Mühe geben können, ist sehr Oberflächlich und lässt dadurch auch Raum für Unklarheiten....schließlich bekommen die für Ihre Teile auch genügend Schotter, da hätte man schon etwas mehr an Infos in soein Video einbringen können.

Für mich sah das "Rezept" so aus:
Man nehme eine Brise Sand, schmilzt sie ein und gießt es in die Passform, anschließend in Scheiben Schneiden und ein paar mal um die eigene Achse zwirbeln. Nun ein paar Muster hinein brennen und in gleichgroße Teile zerschneiden -> ab auf die Platine und Verpackung drumherum...nun rein in den Rechner und staunen.

Ließt sich wie Omas Backrezept aus den 70gern und so hab ich es irgendwie auch aufgenommen.

Aber nun bin ich schlauer.

 

[ravenhearth]

Das Ganze gibts außerdem auch auf Deutsch, wie ich grad gesehen hab: GLOBALFOUNDRIES Fab 1 Dresden- Vom Sand zum Chip - YouTube

 

[Der Schpammer]

Hier gibt es das Video in einer besseren Qualität: AMD/GF - From Sand To Chip - High Quality (English Version) - YouTube

Auch interessant: Intel: The Making of a Chip with 22nm/3D Transistors - YouTube


RX4

Hast du die Videobemerkung des 1. Videos gesehen? Das ganze gibts auch in Deutsch, toll zu sehen wie alle AMD Logos durch die von Global Foundries ersetzt wurden^^ GLOBALFOUNDRIES Fab 1 Dresden- Vom Sand zum Chip - YouTube

Ach, verdammt, die zweite Seite übersehen :/ ravenhearth hats ja ne halbe Stunde vorher gepostet...

 

[a.stauffer.ch@besonet.ch]

Sehr gutes Video!! so kann sich jeder mal vorstellen wie Intel unter Immensen Kosten u Technik Investition Prozessoren Herstellt

 

[xaxis]

HEEEEEEEEY ! die haben zwischen DIE und Metallmantel die wärmeleitpaste vergessen

 

[tolga9009]

die haben zwischen DIE und Metallmantel die wärmeleitpaste vergessen

Deshalb werden die Ivys bestimmt so warm !

 

[uziel144]

Was ich immer noch nicht verstehe, ist warum man die Schmelze nicht in eckige Formen gießt, dann könnte man die Dies ohne Materialverlust anordnen, oder? Vielleicht gibt es auch einen zwingenden Grund, warum die Wafer rund sein müssen? Falls es also jemand weiß, bin ich immer dankbar für Infos.

 

[ruyven_macaran]

Die Schmelze wird nicht in Formen gegossen. Der Einkristall wird gezogen: Man reduziert die Temperatur bis quasi exakt zum Schmelzpunkt und taucht einen kleinen (Impf)Kristall ein. Dieser wirkt als Kristallisationskeim - weitere Siliziumatome lagern sich an ihm ab, orientieren sich dabei aber an seinem Kristallgitter. Da die Schmelze immer noch von außen beheizt wird, das Material also ständig auf der Kippe zwischen geschmolzen und kristallin steht, läuft dieser Vorgang sehr langsam ab. Um vorran zu kommen, beginnt man nun langsam, den Impfkristall samt Anhang aus der Schmelze herauszuziehen. Dieses Material wird nicht wieder aufgeschmolzen und untendran kristallisiert langsam weiter Silizium aus.
Die runde Form entsteht nun ganz einfach aus dem Wunsch nach Symetrie: Man kann nicht steuern, wolang der entstehende Kristall am schnellsten weg. Aber man kann ihn drehen und dann ist alles, was versucht einen Vorsprung zu bilden, ratz fatz wieder abgeschmolzen. Das Ergebniss ist dann irgendwann (afaik nach Wochen) eine runde Säule aus einem einzigen, homogenen Kristall. Die Alternative, ohne drehen, wäre willkürlich geformt und somit noch ineffizienter zu handhaben.

Gießen in eine Form (die dann z.B. eckig sein könnte) ist nicht möglich, weil man dann keine Kontrolle über die Kristallisation hätte. Es würden sich zufällig Kristallisationszentren bilden (bevorzugt an den Kontaktstellen zur Wand) und das Endergebniss würde so aus einer Vielzahl ineinander gewachsenen Kristalle bestehen. Aber an jeder Kontaktstelle zwischen diesen unterschiedlich orientierten Kristallgittern hast du wechselnde elektrische Eigenschaften - nutzen könntest du nur* die Bereiche dazwischen. Die sind dann nicht nur ziemlich klein, sondern auch wieder unregelmäßig, was die Sache sinnlos macht.

*Es gibt Solarzellen aus polykristallinen Silizium. Die sind zwar billiger, aber weniger effizient, als monokristalline - für CPUs muss das Material zwingend die höhere Qualität bieten. (k.A., ob die polykristallinen Wafer gezielt hergestellt werden -afaik sind auch die rund-, oder ob da einfach Ausschuss verarbeitet wird)

 

[Warhead78]

naja, wenn einen das wirklich ineteressiert, muss man auch wissen, wie Halbleiter aufgebaut sind.
warum es so wichtig ist, daß es hochreines Sizilizium ist. Dann werden Atome mit 3 oder 5 Aussenelektronen eingebracht (Dotierung). Silizium hat 4 Aussenelektronen. Daraus resultiert dann p bzw- n-dotierung, man hat pb-übergänge...blablabla. Die Erinnerung kehrt langsam zurück. verdammtes gefährliches Halbwissen

 

[Jolly91]

Gutes Video, denke jetzt dürften wirklich alle wissen, woraus eine CPU besteht, bzw. woher die kommt.