ウェーハ製造
プロセッサ製造の最初の部分はクリーンルームで行われなければなりませんが、このタイプの技術は1平方フィートあたりの資本密度が最も高いものの1つであることは特筆すべき点です。あらゆる設備を備えた最新鋭のファブを建設するには、20億ドルから30億ドルの費用がかかり、新しいファブでプロセッサの量産用のシリコンを生産できるようになるまでには、新技術を用いたテストランに数か月かかります。
ウェーハ製造
画像出典: alibaba.com
すべては、多結晶原料シリコンの融点よりわずかに高い溶融シリコン槽に種結晶を浮かべ、単結晶を成長させることから始まります。結晶をゆっくりと（約1日かかります）、きれいな原子配列を形成するように成長させることが重要です。原料である多結晶シリコン（アモルファスシリコン）は、望ましくない電気特性を持つ表面構造を形成します。シリコンは溶融状態にあるため、他の物質を添加することでドーピングすることが可能であり、その結果、電気特性が変化する可能性があります。シリコンの酸化を防ぐため、プロセス全体は保護雰囲気下で行われます。
単結晶は環状ダイヤモンドソーを用いてスライス状に切断されます。この切断は非常に精密で、原料ウエハに凹凸を作りません。しかし、表面は必要な平坦度には程遠いため、ウエハの品質を向上させるために様々な工程を経る必要があります。
回転する鋼板を用いてウェーハの薄い層を研磨する工程はラッピングと呼ばれます。この工程では、0.05mmから約0.002mm（2,000nm）の凹凸を平坦化します。次のステップは、各ウェーハのエッジを丸めることです。鋭利なエッジは単層の剥離を引き起こす可能性があるためです。その後、様々な化学薬品（フッ化水素酸、酢酸、硝酸）を用いたエッチング工程で、表面をさらに50µm平坦化します。この工程は完全に化学的な処理であるため、表面に全く損傷を与えることはありません。また、結晶構造に残存する欠陥も除去され、表面はほぼ完璧な状態になります。
最後の工程は研磨工程で、表面を3nm程度の高低差まで平坦化します。これは水酸化ナトリウムと二酸化ケイ素の粒子を混合して行います。
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現在、マイクロプロセッサ用ウエハの直径は200mmまたは300mmで、チップメーカーは1枚のウエハで多数のプロセッサダイを生産できます。次のステップは450mmウエハですが、2013年以降になる可能性もあります。一般的に、ウエハの直径が大きいほど、同等のダイサイズであればチップの生産量が増加します。300mmウエハでは、200mmウエハの2倍以上の生産量になります。
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