Wenn die Siliziumscheiben, aus denen die Prozessoren bestehen, so empfindlich sind, dass die Arbeiter spezielle Anzüge tragen, wie ist es dann möglich, einen Prozessor auszuliefern?

Ich habe auf YouTube viele Videos gesehen, in denen Leute Prozessoren delidieren und dann bessere Flüssigkeiten zum Kühlen des Prozessors auftragen. Beispiel: i5 & i7 Haswell & Ivy Bridge - Volles delides Tutorial - (Vize Methode)

Ich habe aber auch gesehen, dass die Leute, die in Fabriken arbeiten, spezielle Kostüme tragen, weil die Siliziumwafer extrem empfindlich gegenüber Partikeln aller Art sind.

Was passiert eigentlich beim Löschen eines Prozessors?

Wafer sind während der Herstellung äußerst empfindlich. Wenn sich zwischen den einzelnen Prozessschritten Staub- oder Schmutzpartikel darauf ablagern, schlagen die folgenden Prozessschritte an der kontaminierten Stelle fehl.

Sobald die Herstellung abgeschlossen ist und der Chip seine letzte Schicht erhält, stört ihn der Staub nicht mehr.

Ich würde davon ausgehen, dass Desktop-CPUs, auf denen sich Wärmeausbreitungsdeckel befinden, eine geeignete Oberflächenbehandlung erhalten, um die ausgewählte Wärmeleitpaste aufzutragen.

In den anderen Antworten wird nicht erwähnt, dass nicht nur der Chip selbst so staubempfindlich ist. Es sind auch die Lithographieplatten, die zum Drucken der Resistschichten für jede Stufe des Prozesses verwendet werden.

Bild aus Wikipedia

Unglaublich fortschrittliche Optiken werden verwendet, um Licht durch diese im wesentlichen "Filmnegative" auf die Resistschicht auf dem Wafer zu projizieren. Diese Negative sind um ein Vielfaches größer als die tatsächlichen Merkmale, um die Auswirkung von Fehlern in der Platte zu verringern, aber die Merkmalsgröße ist nur etwa 4-5x größer. Das UV-Licht wird durch sie hindurch gezeigt und auf die geeigneten Abmessungen fokussiert, um den Resist mit der geeigneten Auflösung freizulegen. Bei der derzeitigen Prozesstechnologie von bis zu 10 nm müssen diese Lithoplatten "perfekt" sein, da sie auf Beugungstechniken beruhen, um Merkmale zu drucken, die um ein Vielfaches kleiner sind als die Wellenlänge des verwendeten Lichts. Wenn eine Staubspezifikation auf eine dieser Platten gelangen würde, würde dies jeden Chip zerstören, der anschließend mit diesem Bereich der Lithoplatte bedruckt wird.

Eine Passivierungsschicht ist der letzte Schritt unter Ausschluss der Atmosphäre. Diese Schicht wird gebildet, indem der Wafer Sauerstoff hoher Temperatur (niedrige Wachstumsrate) oder Dampf (hohe Wachstumsrate) ausgesetzt wird. Das Ergebnis ist Siliciumdioxid mit einer Dicke von 1000 Angström.

Die Ränder des integrierten Schaltkreises sind normalerweise gegen ionisches Eindringen mit einem "Dichtungsring" geschützt, bei dem sich die Metalle und Implantate zu einem reinen Siliziumsubstrat verjüngen. Aber sei vorsichtig; Der Dichtungsring ist ein leitender Pfad entlang der Kante des IC und ermöglicht somit die Übertragung von Interferenzen entlang der Kante des IC.

Für ein erfolgreiches System-on-Chip-Verfahren müssen Sie frühzeitig in Ihrem Silizium-Prototyping den Versiegelungsbruch bewerten, damit Sie die Verschlechterung der Isolation und die Beschädigung des Grundrauschens kennen, die durch das offenkundige Einleiten von deterministischem Rauschen in das System verursacht wird empfindliche Regionen des IC. Wenn der Dichtungsring an jeder Taktflanke 2 Millivolt Müll einspritzt, können Sie dann mit einer Leistung von 100 NanoVolt rechnen? Oh, richtig, Mittelwertbildung überwindet alle Übel.

BEARBEITEN Das Fehlen einiger präzisionsangepasster integrierter Schaltkreise wird die auf das Silizium ausgeübten mechanischen Spannungen und die zahlreichen darauf befindlichen Transistoren, Widerstände und Kondensatoren verändern. Spannungsänderungen verändern die winzigen Verzerrungen des Siliziums entlang der Kristallachsen und die piezoelektrischen Reaktionen, wodurch die zugrunde liegenden elektrischen Fehlerquellen in ansonsten angepassten Strukturen dauerhaft verändert werden. Um diesen Fehler zu vermeiden, verwenden einige Hersteller erweiterte Funktionen (zusätzliche Transistoren, zusätzliche Dotierungsschichten usw.), um Verhaltensweisen beim Verwenden von Trimmelementen hinzuzufügen. hierbei durchläuft die integrierte Schaltung bei jedem Einschaltereignis automatisch eine Kalibrierungssequenz.

Wie @WhatRoughBeast im Kommentar korrekt angegeben hat, werden durch den auf der Platine platzierten CPU-Chip keine feinen Strukturen freigelegt, die sich auf der anderen Seite des Chips befinden. Es gibt sogar kostengünstige CPUs, die ohne Deckel verkauft werden, wie diese:

Wenn Sie genauer hinschauen , werden Sie feststellen, dass die CPU nicht nur Staub und Wärmeleitpaste, sondern auch ein paar Kratzer und eine rissige Ecke überstanden hat. Dies bedeutet eindeutig, dass auf dieser Seite des Chips nichts Wichtiges vorhanden ist.

Der Schlüssel hier ist, wie WhatRoughBeast und PlasmaHH gesagt haben, das Fehlen der Belichtung empfindlicher Teile des CPU-Chips. Nur die unterste Ebene scheint freigelegt zu sein (eine für Flip-Chip-Designs typische Eigenschaft).

Man könnte meinen, wenn der Chip nicht umgedreht wird, aber eine Passivierungsschicht vorhanden ist, wäre der Chip ausreichend geschützt. Leider würde dies den Chip nur vor Partikeln bewahren, aber nicht vor anderen zufälligen Schäden, die durch das Abschlagen des Deckels entstehen, wie z. B. Drahtbruch und zerdrückte 3D-Strukturen (Luftbrücken).

Außerdem ist eine Passivierungsschicht nicht immer vorhanden, da sie einen Gießereiprozess bei hohen Frequenzen stark beeinträchtigen kann - dies kommt häufig bei MMICs (monolithischen integrierten Mikrowellenschaltungen) vor. Ich würde mich nicht darauf verlassen, wenn ich nicht sicher wäre, dass es da ist.

In diesem Fall sehe ich weitaus mehr Gefahren durch den Delidding-Prozess selbst als dadurch, dass der Chip nach dem Delidding in einer nicht sauberen Umgebung freigelegt wird.