In meinem heutigen Artikel möchte ich über die Herstellung der Prozessoren sprechen, ich werde hierbei auch auf die Funktionen und Eigenschaften eingehen.

Allgemeine Fakten der CPU

Der Kürzel CPU steht für Central Processing Unit. Ein Prozessor kümmert sich vereinfacht gesagt, um die Rechenbefehle und Aufgaben der Geräte, je höher die Taktfrequenz desto höher ist die Leistung. Auch die Kerne und Threads sind für die Geschwindigkeit und Leistung der CPU relevant. Man muss aber tatsächlich sagen, dass die Anzahl der Kerne und Threads nicht immer eine bessere Performance garantiert. In vielen älteren Spielen beispielsweise werden viele Kerne nicht benutzt, weil gewisse Anwendungen zum Beispiel nur für Quadcore Prozessoren entwickelt wurden. Nicht nur in Computern, sondern auch in vielen anderen Geräten befindet sich eine CPU wie zum Beispiel in einer Waschmaschine, dies ist vielen Leuten tatsächlich nicht bewusst.

Die Herstellung einer CPU

Zuerst ist es wichtig, dass der Raum ordnungsgemäß rein ist, denn ein Prozessor kann nur unter strengen Bedingungen hergestellt werden. Für die Herstellung wird Sand benötigt was ein Großteil an Silizium enthält. Auch andere Elemente müssen enthalten sein wie Sauerstoff und Kalzium. Das Silizium wird durch Hitze aus dem Sand extrahiert und wird zu einem Block gegossen was sich Ingot nennt. Danach wird der Block in Scheiben beziehungsweise in Wafer aufgeschnitten. Die Wafer werden daraufhin aufpoliert und auf Fehlproduktion getestet.

Der Wafer ist nun in Ordnung und es kann mit der eigentlichen Produktion begonnen werden. Als nächstes werden die Transistoren integriert, die Transistoren Herstellung nennt man „Front end of line“.  Auf dem Wafer gelangen mehrere dünne Schichten aus Siliziumdioxid, Siliziumnitrid und Fotolack. Eine Beleuchtungseinheit projiziert die Muster auf dem Wafer. Es werden mehrere Lösungsmittel auf dem Wafer verabreicht, damit die eigentliche Form der CPU entstehen kann, mit anderen Worten werden auch die unbrauchbaren Stellen weggeätzt sowie auch der Fotolack und die Siliziumbereiche. Dieser Vorgang wird mehrmals durchgeführt.

Nachdem die Schichten entfernt wurden, wird nochmals eine Silziumdioxidschicht aufgetragen, diese Schicht dient als Isolationsbereich zwischen den Transistoren. Jetzt erfolgen wieder Schleif und Ätz-Prozesse damit, die Wannen entstehen. Die Wannen dotiert und die Bereiche, die nicht dotiert werden sollen, werden mit einer weiteren Fotolackschicht blockiert. Ionen und andere Atome werden jetzt in den Wannen hinzugeführt und der Fotolack wird anschließend entfernt, wenn der Vorgang vollendet ist. Damit ist nun das Grundgerüst des Transistors entstanden und das Front End of Line beendet.

 

Weiter geht es mit dem Back End of Line. Bei dem Backend of Line wird die Verbindung der Transistoren mithilfe von Wolfram hergestellt. Mit einer speziellen Säge werden nun die Chips aus dem Wafer entfernt. Zu guter Letzt wird der Chip in einem Schutzgehäuse mit dem Kontakten verbunden, somit ende die Herstellung einer CPU.

Wenn Sie noch weitere technische Fragen haben, dann melden Sie doch gerne bei uns.

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