Ordinateurs

Au-delà de 22 nm : Applied Materials, le héros méconnu de la Silicon Valley – High-teK.ca

Ce site peut gagner des commissions d’affiliation à partir des liens sur cette page. Conditions d’utilisation.

Dans l’ombre des grands fabricants de semi-conducteurs, une entreprise peu connue mais cruciale appelée Applied Materials exerce son métier depuis près de 45 ans. À l’intérieur de chaque fonderie de puces de silicium Intel, GlobalFoundries et TSMC, il y a des machines Applied Materials effectuant certains des meilleurs travaux manuels connus de l’homme. Ce ne sont pas que des puces non plus : Applied fournit les systèmes qui permettent à Samsung et LG de fabriquer des écrans LCD, et à Suntech et JA Solar de créer des cellules solaires photovoltaïques. Fondamentalement, si une entreprise vend des tranches de silicium, il est presque garanti que l’équipement d’Applied Materials régit la plupart ou la totalité du processus de fabrication.

« La grande majorité des puces en fonctionnement aujourd’hui sont passées par une machine d’Applied au moins une fois. Cela inclut la mémoire, la logique et d’autres types de puces produites par les fabricants d’appareils intégrés et les fonderies », nous a déclaré le CTO Klaus Scheugraf dans une interview.

Matériaux appliqués, plaquette de siliciumPour mettre un point plus fin, lorsqu’Intel annonce qu’il a atteint 22nm, il l’a fait à l’aide d’équipements d’Applied Materials. Cela ne veut pas dire que la réussite d’Intel est moins impressionnante, mais il est important de tracer une ligne dans le sable avant d’aller plus loin. Applied Materials fournit les outils, mais c’est à Intel d’en tirer le meilleur parti grâce à des ajustements chimiques et à la conception de puces. Il est également important de noter qu’AMD, Samsung et TSMC ont tous accès aux mêmes outils. Applied Materials travaille en étroite collaboration avec les fabricants pour personnaliser leurs solutions, mais nous en reparlerons plus tard.

Psssssst :  Firefox 54 prend enfin en charge le multithreading, peut battre Chrome sur l'utilisation de la RAM

Comment est fabriquée une puce de silicium ?

Si, comme moi, vous pensiez que la fabrication d’un circuit CMOS consistait principalement à graver lithographiquement des chemins sur une tranche de silicium avec un laser, vous allez être surpris. Oui, la lithographie est un élément essentiel de la fabrication des puces, mais avec les procédés modernes (45 nm, 32 nm), et en particulier avec les nouvelles conceptions FinFET « 3D » (22 nm), ce n’est vraiment qu’une étape parmi des centaines. La lithographie, c’est comme poser les fondations en béton d’un gratte-ciel.

Geek.com a un assez guide complet sur la fabrication d’une puce – de la fonte du sable, à la gravure, aux tests, au binning – mais fondamentalement, voici ce que vous devez savoir : une fois que les voies de la puce ont été gravées par lithographie, les transistors et les interconnexions de fils de cuivre sont développés en utilisant une combinaison de galvanoplastie, Implantation ionique (dopage), dépôt chimique en phase vapeur, dépôt de couche atomique, et plus. De plus, la plupart de ces processus peuvent être décomposés en dizaines d’étapes : ALD, par exemple, construit les couches d’un transistor FinFET atome par atome.

Fabrique de puces IntelCe n’est pas comme si tous ces processus se produisaient à l’intérieur d’une machine magique tout-en-un Willy Wonkaesque : pour créer un seul transistor FinFET, par exemple, Applied Materials fournit pas moins de sept machines différentes. Les tranches de silicium doivent être déplacées entre chacune de ces machines, généralement dans un vide extrêmement serré. Lorsque vous avez affaire à des couches diélectriques à k élevé de seulement 10 atomes d’épaisseur, un seul atome d’un contaminant peut endommager la puce.

Psssssst :  Des chercheurs japonais transmettent 3Gbps en utilisant des fréquences térahertz - High-teK.ca

Pour couronner le tout, dans une grande fonderie, tout ce processus sera presque entièrement automatisé – à l’aide d’un logiciel fourni par Applied Materials, bien sûr. Juste pour que vous ayez une idée de l’ampleur du processus, gardez également à l’esprit qu’une usine de fabrication de 300 mm, telle qu’exploitée par Intel ou TSMC, coûte environ 4 milliards de dollars à construire. Chaque machine Applied Materials a à peu près la taille d’un bureau ou d’un grand congélateur coffre et coûte entre 2 et 6 millions de dollars chacune. En prenant un prix médian de 4 millions de dollars, cela signifie qu’il pourrait y avoir 1 000 machines distinctes dans une grande fonderie de silicium – toutes situées dans un chambre propre c’est probablement acres en taille.

Page suivante: Comment Applied Materials et Intel travaillent ensemble pour atteindre 22 nm

Bouton retour en haut de la page