Wafern sågas i bitar


Efter att ha vandrat igenom cirka 300 processteg är wafern inspekterad och klar.

Anledningen till att den blänker i alla regnbågens färger är att mönstren på ytan är i storlek med delar av en ljusvåglängd. Därför blir det interferenser med det vita ljuset och ljus av olika färg bryts i olika riktningar. Och det är de synliga reflexerna. Objekten på ytan är numera nere i 45 nm vilket är kortare än den kortaste våglängden för det UV-ljus som atmosfären släpper igenom. De reflexerna ser man inte.

Wafern är rund, men processorerna fyrkantiga, så en del hamnar i kanten och blir halva. Dessa kastas givetvis. Det är just detta som är anledningen till att man går upp till större och större wafers hela tiden. Man vill ha mindre spill utmed kanterna när processorerna ökar i storlek. Idag är det 300 millimeters diameter som gäller, men Intel arbetar på att gå upp till 450 millimeter.

Ungefär i det här stadiet lämnar wafern fabriken i Irland och går till sluttest och sågning i USA.

Framme i nästa fabrik testas varje processor elektriskt genom att man sätter ned en nåldyna med kontakter mot anslutningarna längs kretsens kanter och provkör den. Kretsar som inte klarar provet noteras i testapparaturen. Wafern går vidare till uppsågning (dicing) och blir till enskilda kiselbrickor, chipar (dies). De trasiga chiparna kastas.

I praktiken ser det ut så här när en krets på en wafer testas. En robot sänker ned tunna kontaktspröt mot kretsens kontaktplattor eller andra testpunkter och spröten ansluts i andra änden till en testutrustning. Utrustningen lägger på drivspänning och några grundläggande rutiner körs mot kretsen för att se om den fungerar.

Mycket försiktigt sågas wafern i småbitar med en diamantsåg. Förr ritsade man kislet och bröt sönder det som en glasmästare bryter glas, men det är för inexakt och kan skada de enskilda chiparna.

Chiparna förpackas


De lösa chiparna går vidare till förpackning. Chipen löds fast på ett substrat (grönt) som fungerar både som mekaniskt stöd och bas för alla anslutningspinnar. Varje anslutningsplätt på chipen förbinds med motsvarande ledare på substratet vid en operation kallad bondning. Därefter sätts locket på och löds eller limmas fast och processorn är klar.

En robot punktsvetsar på en guldtråd, cirka en hundradels millimeter tjock, mellan kislet och substratet. Tråden kommer ut ur det vita, keramiska munstycket, trycks mot kislet och punktsvetsas fast. Därefter drar roboten munstycket vidare till anslutningspunkten i kapseln och svetsar igen. Så värms guld tråden av och roboten fortsätter till nästa kontaktpunkt på kislet.

I elektronmikroskop ser anslutningarna på kislet ut så här (falska färger). Guldtråden ställs ned mot kiselytan och smälts precis lagom för att svetsas fast mot kislet. Dragstyrkan kan bli ganska stor. Tråden går lätt att dra av med handkraft, men det blir tråden som går av, inte anslutningen mot kislet.

När bondningen är klar ska kretsen inspekteras. Någon bondtråd kan ha släppt, eller tråden kan ha blivit dubbel, ja det kan hända allehanda olyckor.

Slutprodukten


Så här ser en Itanium-processor ut i närbild (falskfärgad, naturligtvis). Bond-padarna (kantanslutningarna) är inte med på bilden.

Här har du de viktigaste funktionerna beskrivna. Det är intressanta att notera att större delen av processorn tas upp av elektronik som inte gör någon nytta vid beräkningarna, nämligen cacheminnet.

När chipen monterats på sitt substrat, kretskort i det här fallet, locket lötts på och kretskortet försetts med silkondensatorer för att jämna ut matningsspänningarna, ser slutresultatet ut så här.

Utsläpp, nej tack!


Halvledarindustrin har tidigare fått klä skott för anklagelser om att de förorenat marken runt omkring sig. Så är det inte längre. Intel tar definitivt sitt miljöansvar och förorenar inte de gröna irländska hedarna runt omkring, ej heller den lilla flod som rinner intill fabriken. Tvärtom arbetar de tillsammans med Leixlips kommun om att städa upp miljön, som var betydligt risigare innan Intel kom dit. Igenväxta floder och trasiga hus håller på att åtgärdas med Intel Ireland Ltd. som sponsor.

Det är inte bara halvledarfabrikerna i Leixlip som visar Intels närvaro i Irland. Intel vill ta sitt samhällsansvar och vara med i olika miljöprojekt. Sålunda sponsrar man dyrbara restaureringsprojekt av medeltida kyrkor (som St. Mary’s ovan) eller, som i bilden nedan, uppröjningen av den igenväxta floden Rye.

1994 fann kommunen att Rye var så igenväxt med vass, som ett resultat av lantbrukets övergödning och allmän erosion, att alla fiskar i det närmaste hade utrotats. Endast några få lekplatser för lax återstod. Uppröjningen började med att floden muddrades och flodbankarna återställdes och man skapade små vattenfall som gjorde floden intressantare för fiskar och andra djurarter att leka i. Intel fortsätter att investera i området för att hålla floden vid liv.

Läs mer


Intel Fab 24 i bilder: http://pressroom-se.intel.com/index.php?c=3&kat=Bilder&id=35
KTH Electrums produktionsvideo: www.electrumlab.se
Allt om etsning av kisel: http://en.wikipedia.org/wiki/Etching_%28microfabrication%29

Sida 4 / 4

Innehållsförteckning