모래에서 CPU가 되기 까지

PC 관련된 내용을 올리고,
IT블러거임을 자처 하고 있으면서도
정작 CPU (Processor)가 만들어지는 과정에 대해서는 한번도 언급한적이 없는데...

웹서핑 하다 찾은 자료 입니다.
작년인가 재작년에 인터넷에 꽤 돌아다니던 자료로 알고 있는데... 막상 찾으려고 할때는 없더군요.

아래의 자료는 인텔(INTEL)에서 만들어 배포한 자료로 각 과정에 대해서 비교적 상세한게 설명이 나와 있습니다.

원문와 함께 올립니다. 원문은 블로그 내용 하단부분에 첨부했습니다.

아래의 내용은 저 개인의 의역입니다. 신뢰도 50%, 표본오차 ± 50%

모래를 녹여서 실리콘 결정체인 주괴(Ingot)까지의 과정입니다.

이 주괴를 자르면 뉴스에서 언급되는 웨이퍼(Wafer)가 되는데
웨이퍼의 크기는 50 mm ~ 300 mm까지 다양한 종류가 있으며, 구경이 크면 1장의 웨이퍼에서 많은 집적회로 칩을 생산할 수 있기 때문에, 즉 대량생산과 원가절감이 되는것입니다.
따라서 시간이 지날수록 구경은 커지고 있습니다.

웨이퍼에 필름사진과 비슷한 감광수지를 고르게 바르고 UV광에 노출시킵니다.
그러면 필름카메라에서 셔터를 누르는 순간 이미지가 화박반응으로 저장되듯이 다양한 패턴의 회로들이 찍히게 됩니다.

감광 수지를 솔벤트로 용해시켜 위에서 찍은 회로의 패턴이 드러나게 합니다.
감광수치가 깍이면 안되는 부분을 보호하는 동안 화학 물질로 드러난 부분은 깍아 냅니다.
그뒤 감광수지를 제거하면 원하던 모양을 볼수 있습니다.

다시 온이 입혀지면 안될 곳에 파란색의 감광수지를 입히고 세정합니다.
이온을 빛의 속도(3000,000Km/h)로 웨이퍼에 뿌려서 이온을 주입합니다.
도핑된 이온원자로 인해 전기적 특성을 가지게 됩니다.

거의 완성단계의 크랜지스터로 3개의 구멍 구리가 채워저 다른 트랜지스터들과 연결됩니다.
자주색은 절연층입니다.
그리고 구리 황산 용액에 담궈 도금을 하는 과정입니다.

필요없는 부분은 제거하고
금속층이 심어지는데... 바로 아키텍처라고 말하는 부분에 해당됩니다.
코어가 그냥 평평해 보이지만 그 안에는 복잡한 형태의 회로가 20층이 넘게 집적되어있습니다. 마치 미래의 고속도로 시스템마냥 얽힌 회로와 트랜지스터를 볼 수 있습니다.



완성된 웨이퍼의 조각을 테스트후 다이(Dies)라 불리는 조각으로 잘려지고 불량다이는 제거합니다.
그리고 포장에 들어갑니다.

초록색 기판과 Intel이라는 로고가 보이는 은색의 히트스프레더 그리고 다이가 합쳐지게 됩니다.
즉 PC시스템이 작동하기위한 전자적 기계적 접점을 만드는 과정입니다.

마지막 테스트에서 각 프로세서별 작동 속도와 전압을 측정한후
비슷한 성능의 것로 분류한 후 포장하게 됩니다.

                     원문의 자료는 아래의 PDF 파일입니다.
                                   (아래 파일을 클릭 하시면 다운 받을 수 있습니다.)

Making_of_a_Chip.pdf

                          아래는 "모래에서부터 CPU 까지"의 동영상 자료 입니다.

날림 + 발해석 + 의역으로 제가 판단해서 필요하다고 생각되는 부분만 작성했습니다.
잘못된 해석이나 오타 등은 주저 없이 댓글로 남겨주시면 발견 즉시 반영하도록 하겠습니다.