Création d’un Transistor
- Des millions de transistors sont créés simultanément lors de la fabrication de plusieurs centaines de microprocesseurs sur la même face d’une plaquette de silicium. Le processus commence avec le dépôt d’une couche isolante de bioxyde de silicium (silice) sur la surface vierge d’une substance photorésistante qui devient soluble lorsqu’elle est exposée à la lumière ultraviolette.
- Certaines parties de la plaquette sont alors exposées à la lumière UV au travers d’un masque. Puis un solvant élimine la partie de la couche photorésistante exposée à la lumière, révélant un dessin sur la couche de silice sous-jacente. Cette partie de silice exposée est alors attaquée chimiquement. Le reste de la couche photorésistante est dissous ce qui laisse un dessin de silice en relief par rapport à la base de la plaquette.
- Une fine couche de silice vient à nouveau enduire la plaquette. Cette couche, dite oxyde de grille, a une épaisseur de 100
, soit 1/500ème de l’épaisseur de la couche de silice précédente. La plaquette est alors recouverte d’une couche conductrice de polysilicium et d’une nouvelle couche de matériau photorésistant.
- La plaquette est alors illuminée aux UV à travers un deuxième masque, exposant ainsi un nouveau dessin sur la couche photorésistante. La partie exposée est éliminée. Les couches de polysilicium et de silice exposées sont chimiquement attaquées, ce qui révèle des portions du silicium de la base.
- La plaquette de silicium est maintenant soumise à un processus de dopage consistant à ajouter, sous forme d’ions, diverses impuretés au silicium découvert de la base. Ce procédé crée des régions semi-conductrices qui permettront au transistor de jouer un rôle de commutateur.
- La zone centrale photorésistante qui protégeait le polysilicium du dopage est éliminée et une nouvelle couche de silice vient recouvrir la plaquette, suivie d’une couche photorésistante.
- Un troisième masque permet alors de créer un nouveau motif de zones solubles sur le matériau photorésistant. Les portions exposées aux UV sont éliminées. L’attaque chimique crée alors des trous jusqu’à la base de silicium dopé et la couche de polysilicium.
- Le reste de matériau photorésistant est alors dissous et une étape finale de masquage ajoute des lignes d’aluminium à la plaquette, réalisant ainsi les connexions électriques par les trous et complétant les composants de chaque transistor, porte, source et drain. On utilise l’aluminium parce qu’il est bon conducteur et qu’il se dépose facilement selon les dessins choisis. Les dernières couches du microprocesseur sont faites d’aluminium. Elles forment un vaste réseau tridimensionnel qui relie les millions de transistors entre eux.