Yasri Yudhistira

Disadur dari Lithoguru

Fabrikasi IC (integrated circuit, atau singkatnya chip) memerlukan bermacam-macam proses baik secara fisik maupun kimiawi pada bahan dasar (substrate) semikonduktor. Yang paling sering digunakan adalah silikon karena kemudahan proses, biaya, dan ketersediaan bahan bakunya. Material lain yang tersedia misalnya GaAs dan InP yang sering digunakan pada laser dan devais-devais radio, seperi radar dan komunikasi satelit.

Pada dasarnya proses yang digunakan dibagi menjadi 3 kategori: pelapisan film (film deposition), pemetaan rangkaian (patterning) dan doping semikonduktor.

Film, yaitu lapisan tipis yang dilapiskan pada permukaan substrat, dapat berupa konduktor maupun isolator. Konduktor, misalnya polisilikon, aluminimum atau tembaga) digunakan untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. Sementara isolator, seperti silikon dioksida dan dielektrik, digunakan untuk mengisolasi suatu komponen dan komponen lainnya.

Doping digunakan untuk memberikan sifat aktif pada transistor. Pada dasarnya doping mengubah sifat material semikonduktor menjadi lebih sensitif pada perubahan tegangan atau arus disekitarnya. Ada dua jenis doping, yaitu doping yang memberikan lebih banyak elektron pada suatu material, dan doping hole (lawan elektron) yang memberikan hole pada suatu material sehingga mengurangi jumlah elektron pada material tersebut.

Suatu pola sirkit dapat dibentuk untuk, misalnya membentuk suatu daerah dengan doping negatif dan daerah lain dengan doping positif kemudian dihubungkan satu sama lain dengan skematik tertentu. Pola sirkuit ini akan menjadi suatu rangkaian aktif yang apabila diintegrasikan dengan jutaan komponen lainnya, akan menjadi suatu chip pintar yang, tanpa sadar, kita manfaatkan sehari-hari (handphone atau komputer misalnya).

Teknik pemetaan rangkaian pada substrat semikonduktor disebut patterning, yang merupakan gabungan proses litografi dan etch. Litografi bertugas memindahkan gambar dari design pada wafer dengan menggunakan material yang sensitif pada cahaya. Etch menggunakan gambar yang dihasilkan pada proses litografi untuk mengukir gambar tersebut pada substrat atau film di bawahnya menggunakan larutan kimia (wet etch) atau plasma (ion yang tereksitasi, atau dry etch).

Disadur dari EE Times

Power, Efisiensi dan Mobilitas. Itulah 3 kata yang menjadi inti riset mikroprosesor masa depan Intel. Intel memamerkan hasil riset dan prototipenya kepada wartawan dan analis apa yang Intel harap menjadi the next big thing.

Yang dimaksud adalah chip dengan unjuk kerja teraflop, artinya 1 triliun perhitungan aritmatik dalam satu detik. Salah satu prototipe yang dipamerkan adalah apa yang Intel sebut sebagai “prototipe silikon skala tera pertama”.

Prototipe 80-core chip milik Intel

Prosesor ini memiliki 80-core (core, maksudnya unit pemroses, CPU) yang setara dengan superkomputer teraflop. Dengan ukuran 13 mm x 22 mm saat ini, 10 tahun yang lalu komputer dengan kemampuran perhitungan seperti ini dapat berukuran 12 meter x 3 meter.

Dibuat dengan menggunakan proses manufaktur 65-nanometer, masing-masing core memiliki 5Kb cache dan dua floating-point unit (spesialisasi menghitung bilangan riil, yang lebih kompleks ketimbang menghitung bilangan digital 0 dan 1).

Prosesor ini memiliki 40 kali lipat daya penghitungan dibandingkan dengan prosesor quad-core Intel yang baru diluncurkan.

Menurut Intel, komputasi skala tera merupakan chip masa depan Intel. Saat ini Intel memiliki lebih dari 100 proyek R&D di seluruh dunia yang dikhususkan untuk menghadapi tantangan baik hardware maupun software untuk sistem berbasis lebih dari selusin core.

Justin Rattner, chief technology officer Intel, menyatakan bahwa chip ini, yang diberi nama Larrabee, mampu memproses jauh lebih dari 1 teraflop data. Prosesor ini diperkirakan akan muncul di pasaran pada tahun 2010, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk tampil pada 2009, katanya.

Untuk membantu developer perangkat lunak memprogram sistem dengan skala tera, Intel telah membuat model pemrograman terbaru yang disebut Ct, yang merupakan perkembangan dari bahasa C dan C++. Pada dasarnya, model ini mampu menangani kompleksitas penghitungan paralel, seperti pembagian beban tugas ke beberapa prosesor untuk menghasilkan hasil yang lebih cepat.

Ct memungkinkan pemrogram seolah-olah mereka membuat aplikasi untuk satu core. Kode yang dihasilkan dioptimisasi untuk dapat bekerja pada beberapa prosesor sekaligus pada saat dikompilasi menjadi bahasa mesin. Intel juga merencanakan untuk meluncurkan model Ct pada komunitas open-source dalam waktu dekat.

Aplikasi yang ditunjukkan Intel untuk menggunakan chip skala tera ini adalah penyunting video dan pembuatan game.

Program penyunting video mampu merekam dan melakukan analisis pertandingan sepak bola, kemudian menganalisis setiap gerak-gerik pemain, misalnya hands ball, offside atau gol. Sistem seperti ini membutuhkan sedikitnya 100 gigaflops (100 milyar perhitungan per detik) yang hanya bisa dilakukan oleh minimum prosesor dengan 64 core.

Tentu saja dengan komputasi skala tera, efisiensi daya menjadi lebih dibutuhkan. Saat ini Intel telah berhasil membuat chip yang lebih powerful, dengan kebutuhan daya yang relatif sama.

Untuk meneruskan tren tersebut, Intel membangun sirkit adaptif di dalam prosesor yang menentukan unjuk kerja minimum yang dibutuhkan untuk tugas tertentu. Daya yang tidak dibutuhkan dimatikan seperlunya.

• SPIE 2007 : Automatic setup of in-line critical dimension (CD) recipes during OPC qualification in a foundry environment (Proceedings Paper).

• SPIE 2007 : Silicon verification of flare model & application to real chip for long range proximity correction (Proceedings Paper)

• US Patent Application : Lithography process optimization and system

Tentang metode optimisasi sistem litografi menggunakan dua atau lebih iluminator. Tujuannya meningkatkan kejelasan gambar (image fidelity), kedalaman fokus (depth of focus) yang tinggi sehingga suatu desain chip lebih mudah dibuat (manufacturable). Sisanya bisa dibaca di sini.

• SPIE 2006 : Lithography process optimization using linear superposition of commonly available illumination modes (Proceedings Paper)

Chip

Rangkaian elektronik yang merupakan gabungan dari jutaan transistor, resistor dan komponen elektronika lain. Jika anda pernah membongkar komputer, hand phone atau peralatan elektronik lain, komponen terbesarnya adalah chip dengan puluhan atau ratusan kaki. Chip ini merupakan otak kerja dari suatu devais elektronika dan berfungsi sangat kompleks. Semakin kompleks fungsi dari suatu chip, semakin banyak jumlah komponen yang terintegrasi di dalamnya.

Wafer

Lempengan silikon berbentuk lingkaran di mana chip dibuat. Diameternya wafer yang tersedia dari 150mm, 200mm, dan 300mm (yang terbesar saat ini). Satu wafer memuat ratusan hingga ribuan chip untuk diproses secara bersamaan.

Asyik… akhirnya kesampean juga bikin blog. Mudah-mudahan bisa diupdate terus. Pengennya sih bikin tentang teknologi semikonduktor, tapi untuk mencegah conflict of interest mungkin lebih baik yang sifatnya general aja. Pake bahasa Indonesia, karena yang bahasa Inggris mungkin udah banyak dan ngga bikin orang Indonesia tambah pinter.

Semoga bermanfaat…

I currently live and work in Singapore, the Lion City. After graduated from Electrical Engineering, Institute of Technology, Bandung (ITB), in 1999, in the middle of financial crisis, I was hired by a microelectronic company in Batam Island, Indonesia.

Two years later, I was admitted to one of Singapore university under PMP (Postgraduate Management Programme) scholarship by Singapore government. A year later I continue my career and work in one of prominent semiconductor company in Singapore, until now.

This blog, mainly written in Bahasa Indonesia, is a collection of my experiences working in high-tech industry, and I want to share this with all Indonesian fellows as a tribute to my beloved country. All posts and technical reviews are my own opinions, not an official statement or trade secret of the company.

Enjoy..!

Yasri Yudhistira

Anak pertama dari 3 saudara, saya sekarang bekerja dan tinggal di Singapura. Setelah lulus dari Teknik Elektro ITB, pada tahun 1999 alhamdulillah di tengah pergolakan krisis moneter pada saat itu, saya mendapatkan kesempatan kerja di salah satu industri mikroelektronika di Batam.

Dua tahun kemudian, saya berkesempatan untuk melanjutkan pendidikan S2 di Singapura, melalui beasiswa PMP (Post Graduate Manpower Programme) dari pemerintah Singapura melalui EDB (Economic Development Board). Setahun kemudian, saya melanjutkan karir saya di perusahaan semikonduktor di Singapura hingga saat ini.

Melalui blog ini saya ingin berbagi tentang apa yang saya alami, suka dan duka dalam industri teknologi maju, sebagai bahan pelajaran untuk tanah air tercinta. Blog ini adalah blog pribadi dan merupakan opini saya semata, bukan pernyataan resmi maupun rahasia dagang dan kekayaan intelektual perusahaan.

Semoga bermanfaat

Yasri Yudhistira