Изобретение шестидесятилетней давности, скромный чип, превратился из малоизученной рабочей лошадки в самый важный и дорогой компонент современных гаджетов.
Роботизированная рука подает кремниевые пластины в машину для производства чипов
- Нанесение слоя кремния
- Литография. Выжигание схемы
- Нанесение слоя фоторезиста
- Облучение ультрафиолетом
- Травление (очищение химвеществами)
- Допирование (введение примесей)
- Осаждение и травление металла
- Готовая пластина. Тестирование, разрезание.
Чипы состоят из 100 слоев материалов. Эти слои формируют сложные трехмерные структуры, которые соединяют крошечные транзисторы. Некоторые из этих слоев имеют толщину всего в один атом. Для обеспечения такого тонкого процесса машины производства Applied Materials Inc., Lam Research Corp. и Tokyo Electron Ltd. манипулируют множеством переменных, таких как температура, давление, электрические и магнитные поля.
Одна из самых сложных частей процесса – литография. В оборудовании для выжигания узоров на материалах, нанесенных на кремний, используется свет. Такие узоры со временем становятся транзисторами. Все это происходит в настолько мелком масштабе, что единственный на сегодняшний день способ сделать это - использовать ультрафиолетовый свет, который обычно существует только в естественных условиях в космосе.
Чтобы воссоздать это в контролируемой среде, машины ASML выжигают с помощью лазерного импульса расплавленные капли олова. При испарении металл излучает тот самый необходимый ультрафиолетовый свет. Но даже этого недостаточно. Чтобы фокусировать свет на более тонкую длину волны необходимы специальные зеркала.
Практически все узлы автомобилей, от гидроусилителя руля до антиблокировочной тормозной системы, работают на полупроводниках. Кризис 2020 года показал, насколько зависим авторынок от производителей чипов, особенно в условиях сложных цепочек поставок. НиТ писал о том, что происходило из-зи какие проблемы вызвал дефицит микросхем на предприятиях Volkswagen, General Motors и Honda.
