Ini Adalah Ilustrasi Cara Pembuatan Prosesor Dalam Komputer Anda

Ini adalah ilustrasi bagaimana chip dibuat. Artikel dan gambar-gambar di
bawah ini mendemonstrasikan tahap-tahap proses bagaimana memproduksi
sebuah CPU (central processing unit), yang digunakan di setiap PC di
dunia saat ini. Anda akan melihat sekilas beberapa pekerjaan yang luar
biasa ini dilakukan tiap hari di pabriknya di Intel.


1. Sand (Pasir)

Pasir
- terutama Quartz - memiliki persentase tinggi dari Silicon dalam
pembentukan Silicon dioksida (SiO2) dan nerupakan bahan dasar untuk
produksi semikonduktor.
Pasir - sekitar 25% masa Silicon yang merupakan senyawa kedua terbanyak - setelah oksigen - di muka bumi

2. Silikon Cair
Silikon
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.

3. Kristal Silikon Tunggal - Ingot
Sebuah
ingot dibuat dari Electronic Grade Silicon. Sebuah ingot memiliki berat
sekitar 100 kilogram (220 pound) dan memiliki kemurnian Silicon
99.9999%.

4. Pengirisan Ingot
Ingot kemudian diiris menjadi disc-disc silikon individual yang disebut wafer.

5. Wafer
Wafer-wafer
ini dipoles sedemikian rupa hingga tanpa cacat, 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.

6. Mengaplikasikan Photo Resist
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
dan bahkan mengaplikasikan layer photo resist.

7. Exposure
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.

8. Exposure
Meskipun
biasanya ratusan mikroprosesor bisa dihasilkan dari sebuah wafer
tunggal, cerita bergambar ini hanya akan fokus pada sebuah bagian kecil
dari sebuah mikroprosesor, yaitu pada sebuah transistor atau
bagian-bagiannya. Sebuah transistor berfungsi seperti sebuah switch,
mengendalikan aliran arus listrik dalam sebuah chip komputer.
Peneliti-peneliti di Intel telah mengembangkan transistor-transistor
yang sangat kecil sehingga sekitar 30 juta transistor dapat diletakkan
pas di kepala sebuah peniti.

9. Membersihkan Photo Resist
Photo
resist yang lengket dilarutkan sempurna oleh suatu pelarut. Proses ini
meninggalkan sebuah pola dari photo resist yang dibuat oleh mask.

10. Etching (Menggores)
Photo
resist melindungi material yang seharusnya tidak boleh tergores.
Material yang ditinggalkan akan digores (disketch) dengan bahan kimia.

11. Menghapus Photo Resist
Setelah proses Etching, photo resist dihilangkan dan bentuk yang diharapkan menjadi terlihat.

12. Mengaplikasikan Photo Resist
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.

13. Penanaman Ion
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.

14. Menghilangkan Photo Resist
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).

15. Transistor yang Sudah Siap.

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.

16. Electroplating
Wafer-wafer
diletakkan ke suatu larutan sulfat tembaga di tahap ini. 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.

17. Tahap Setelah Electroplating
Pada permukaan wafer, ion-ion tembaga membentuk menjadi suatu lapisan tipis tembaga.

18. Pemolesan
Material ekses dari proses sebelumnya di hilangkan

19. Lapisan Logam
Lapisan-lapisan
metal dibentuk untuk interkoneksi (seperti kabel-kabel) di antara
transistor-transistor. Bagaimana koneksi-koneksi itu tersambungkan
ditentukan oleh tim desain dan arsitektur yang mengembangkan
fungsionalitas prosesor tertentu (misal Intel Core i7 Processor).
Sementara chip-chip komputer terlihat sangat flat, sesungguhnya
didalamnya memiliki lebih dari 20 lapisan yang membentuk sirkuit yang
kompleks. Jika Anda melihat pada pembesaran suatu chip, Anda akan
menemukan jaringan yang ruwet dari baris-baris sirkuit dan
transistor-transistor yang mirip sistem jalan raya berlapis di masa
depan.

20. Testing Wafer
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.

21. Pengirisan Wafer
Wafer di iris-iris menjadi bagian-bagian yang disebut Die.

22. Memisahkan Die yang Gagal Befungsi
Die-die yang saat test pola merespon dengan benar akan diambil untuk tahap berikutnya.

23. Individual Die
Ini
adalah die tunggal yang telah jadi pada tahap sebelumnya (pengirisan).
Die yang terlihat di sini adalah die dari sebuah prosesor Intel Core
i7.

24. Packaging
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) untuk
menjaga suhu optimal bagi prosesor.

25. Prosessor
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 suatu lingkungan kerja terbersih di dunia, sebuah lab mikroprosesor.

26. Class Testing
Selama
test terakhir ini, prosesor-prosesor akan ditest untuk key
karakteristik mereka (diantaranya test pemakaian daya dan frekuensi
maksimumnya)

27. Binning
Berdasarkan
hasil test dari class testing, prosesor dengan kapabilitas yang sama di
kumpulkan pada transporting trays yang sama pula.

28. Retail Package
Prosesor-prosesor yang telah siap dan lolos test akhirnya masuk jalur pemasaran dalam satu kemasan box.

Artikel bergambar di atas adalah proses bagaimana sebuah chip (prosesor)
dibuat. Bagaimana arus listrik dan prosesor-prosesor itu mengantarkan
Anda hingga menampilkan artikel dari blog kesayangan kita ini di layar
monitor Anda, itu lain cerita.

sumber


di tunggu cendolnya
hehehehehe

haha gila, sekecil itu, serumit itu, dan se hebat mungkin perannya.
salut deh sama penemu processor... udah kaya di cerita dongeng cara buatnya. wkwkwk


btw

Diluar nalar saya sepertinya.