Photolithographie

La photolithographie est la méthode standard de fabrication des circuits imprimés (PCB) et des microprocesseurs. Ce procédé permet de réaliser les couches et les chemins du PCB ainsi que les composants électroniques de la tranche de silicium du microprocesseur. Il utilise la lumière. Le procédé de photolithographie consiste à exposer la lumière à travers un masque pour projeter l'image d'un circuit, un peu comme une image négative en photographie standard. Ce processus durcit une couche photorésistive sur le circuit imprimé ou la tranche de silicium. Les zones durcies restent en place sous la forme des chemins de circuit des PCB et des CPU. Pour dissoudre les zones exposées, on peut utiliser un bain de solution, qui peut comprendre un acide pour le procédé humide ou des oxygénations de type plasma pour le procédé sec. Ces couches peuvent être au nombre de 12 sur un PCB, alors qu'un processeur peut en compter jusqu'à trente. Certaines sont métalliques conductrices et d'autres isolantes. Le dépôt d'éléments métalliques conducteurs est une autre étape. L'un des principaux moyens de miniaturisation des dispositifs électroniques est le rétrécissement des processus. Également appelés "die shrinks", tous les dispositifs à semi-conducteurs sont miniaturisés par photolithographie, y compris les transistors. Une échelle de production plus petite signifie plus de processeurs par plaquette. Cela peut être avantageux, soit pour des coûts de production moins élevés, soit pour la capacité de produire un processeur plus puissant et plus performant dans une petite puce. La miniaturisation a permis d'accélérer les vitesses de commutation des transistors et de réduire la consommation d'énergie. Cependant, les fuites de courant sont un problème qui continuera à augmenter en conséquence. Les spéculateurs technologiques ont longtemps prédit la fin de la photolithographie comme méthode viable pour fabriquer des processeurs plus rapides et moins chers. On a cru qu'il était impossible de fabriquer une structure plus petite que 1 micromètre. La technologie s'améliore et nécessite des longueurs d'onde de lumière plus courtes. Cela signifie qu'il existe davantage de moyens de réduire la taille de la lumière. Une minuscule particule de poussière peut endommager un processeur en raison de sa petite taille. Pour protéger le processus, la photolithographie se déroule dans des salles très propres. Les processeurs fabriqués dans les années 1970 par des méthodes antérieures utilisaient de la lumière blanche ordinaire pour produire des processeurs à l'échelle de 10 micromètres. Actuellement, ils pourraient utiliser la lumière ultraviolette extrême pour sa longueur d'onde plus petite. Pour permettre un traitement à l'échelle de 22 nanomètres, le masque pourrait être immergé dans de l'eau déionisée. Cela permettra d'obtenir des caractéristiques plus petites que les longueurs d'onde de la lumière. Les processeurs actuels sont si petits qu'il faut un microscope électronique à balayage rien que pour observer leurs structures. Regardez une vidéo sur la photolithographie à l'adresse suivante