Если кремниевые пластины, из которых изготовлены процессоры, настолько чувствительны, что рабочие носят специальные костюмы, то как возможно извлечение процессора?

Пластины чрезвычайно чувствительны во время производства, потому что если на них осядет какая-либо частица пыли или грязи между какими-либо технологическими этапами, то следующие технологические этапы не будут выполняться на загрязненном месте.

Как только производство закончено, и чип получает свой последний слой, пыль его больше не беспокоит.

Рискну предположить, что процессоры для настольных ПК, на которых установлены теплораспределяющие крышки, получат надлежащую обработку поверхности для нанесения выбранной термопасты.

В других ответах не упоминается то, что не только сам чип настолько чувствителен к пыли. Это также литографические пластины, используемые для печати слоев резиста на каждом этапе процесса.

Изображение из Википедии

Невероятно продвинутая оптика используется для проецирования света через эти по сути «пленочные негативы» на слой резиста на пластине. Эти негативы в несколько раз больше, чем фактические элементы, чтобы помочь уменьшить влияние ошибки в пластине, но размер элемента всего примерно в 4-5 раз больше. УФ-свет проходит через них и фокусируется до соответствующих размеров, чтобы экспонировать резист с соответствующим разрешением. С современной технологией обработки, достигающей 10 нм, эти литографические пластины должны быть «идеальными», потому что они основаны на методах дифракции для печати элементов, во много раз меньших, чем длина волны используемого света. Если на одну из этих пластин попадет частица пыли, она испортит каждый чип, впоследствии напечатанный на этой области офсетной пластины.

Пассивирующий слой является завершающим этапом, за исключением атмосферы. Этот слой формируется путем воздействия на пластину высокотемпературного кислорода (низкая скорость роста) или пара (высокая скорость роста). В результате получается диоксид кремния толщиной 1000 ангстрем.

Края интегральной схемы обычно защищены от ионного проникновения с помощью «уплотнительного кольца», в котором металлы и имплантаты сужены к подложке из чистого кремния. Но будь осторожен; уплотнительное кольцо представляет собой токопроводящую дорожку вдоль края ИС, что позволяет передавать помехи вдоль края ИС.

Для успешных систем-на-чипе вам нужно будет оценить возможность взлома на ранней стадии прототипирования вашего кремния, чтобы вы знали ухудшение изоляции, ущерб шумовому минимуму, вызванный детерминированным шумом, открыто переносимым в микросхему. чувствительные участки ИС. Если уплотнительное кольцо впрыскивает 2 милливольта мусора на каждом фронте тактового сигнала, можете ли вы ожидать достижения производительности в 100 нановольт? О да, усреднение побеждает все беды.

РЕДАКТИРОВАТЬ Удаление некоторых точных согласованных интегральных схем изменит механические напряжения, воздействующие на кремний, а также на многочисленные транзисторы, резисторы, конденсаторы на нем; изменения в напряжениях изменяют мельчайшие искажения кремния вдоль осей кристалла и изменяют пьезоэлектрические отклики, что необратимо изменяет основные источники электрических ошибок в согласованных структурах. Чтобы избежать этой ошибки, некоторые производители используют расширенные функции (дополнительные транзисторы, дополнительные слои легирования и т. д.), чтобы добавить поведение подстройки во время использования; при этом при каждом включении питания интегральная схема автоматически выполняет последовательность калибровки.

Как правильно заметил @WhatRoughBeast в комментарии, кристалл ЦП, размещенный на печатной плате, не обнажает никаких тонких структур, которые расположены на другой стороне кристалла. Есть даже недорогие процессоры, которые продаются без крышки, например:

Если вы присмотритесь , то увидите, что процессор пережил не только пыль и термопасту, но также несколько царапин и треснутый угол, что явно означает, что на этой стороне кристалла нет ничего важного.

Ключевым моментом здесь, как сказали WhatRoughBeast и PlasmaHH, является отсутствие воздействия на чувствительные части кристалла процессора. Кажется, что открыта только нижняя плоскость (характерная черта, характерная для конструкций с флип-чипом).

Можно было бы подумать, что если чип не перевернут, а присутствует пассивирующий слой, то чип будет достаточно защищен. К сожалению, это спасло бы чип только от частиц, но не от каких-либо других случайных повреждений, происходящих из-за сбивания крышки, таких как обрывы проводных соединений и раздавленные трехмерные структуры (воздушные мосты).

Кроме того, не всегда присутствует пассивирующий слой, поскольку он может серьезно ухудшить литейный процесс на высоких частотах — это часто происходит с MMIC (монолитными СВЧ-интегральными схемами). Я бы не полагался на него, если бы не знал наверняка, что он есть.

В этом случае я вижу гораздо больше опасностей в самом процессе удаления лида, чем в том, что чип оказывается в нечистой среде после удаления.