quelques questions sur la fabrication des processeurs

quelques questions sur la fabrication des processeurs - Carte mère - Hardware

Marsh Posté le 06-01-2008 à 11:31:08    

bonjour à tous!
 
je fait actuellement un travail sur la fabication des processeurs, et quelques questions que je me pose restent sans réponse. si vous aviez une idée, cela m'aiderait beaucoup :p
 
-pour la photolithographie, la finesse de gravure dépent de la longueur d'onde du faisceau (actuellement 193 à 157nm), ainsi que de certaines lentilles qui font diminuer la taille de ces ondes (afin d'arriver à une finesse de gravure de 45nm, par exemple). Or je me demandait si ces lentilles pouvaient s'accumuler? si on pouvait placer plusieurs lentilles les unes apres les autres, le faisceau serait de plus en plus petit non? si oui, pourquoi a-t-on tant de mal a abaisser la finesse de gravure?
 
-la taille d'un die est très petite (une petite centaine de mm²). Pourquoi cela? ne peut-on pas faire des die plus grand? cela permettrai une augmentation du nombre de transistors sans trop de probleme (et donc de performances)?
 
merci d'avance pour votre réponse  :bounce:

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Marsh Posté le 06-01-2008 à 11:31:08   

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Marsh Posté le 06-01-2008 à 11:54:13    

colonel_angel a écrit :


-pour la photolithographie, la finesse de gravure dépent de la longueur d'onde du faisceau (actuellement 193 à 157nm), ainsi que de certaines lentilles qui font diminuer la taille de ces ondes (afin d'arriver à une finesse de gravure de 45nm, par exemple). Or je me demandait si ces lentilles pouvaient s'accumuler? si on pouvait placer plusieurs lentilles les unes apres les autres, le faisceau serait de plus en plus petit non? si oui, pourquoi a-t-on tant de mal a abaisser la finesse de gravure?


 
 
Le principal problème n'est pas la finesse du faisceau, mais c'est que pour faire un processeur il faut faire plusieurs étapes de photolithographie et d'une étape sur l'autre il faut réaligner le masque avec ce qui a été gravé précédemment c'est l'étape la plus compliquée. Car l'alignement d'un masque avec les gravure précédentes pour une gravure en 45nm doit être super précis (à queqlue nm je suppose).  
Donc plus tu diminue la finesse de gravure, plus tu doit avoir un matériel capable d'aligné les masques de photolithographie avec précision.
 

colonel_angel a écrit :


-la taille d'un die est très petite (une petite centaine de mm²). Pourquoi cela? ne peut-on pas faire des die plus grand? cela permettrai une augmentation du nombre de transistors sans trop de probleme (et donc de performances)?


Le but des constructeurs est de diminuer le plus possible la taille des die pour pouvoir en fabriquer plus d'un coup, car le prix dépend en grande partie du nombre de die qu'il peuvent graver sur un même wafer de silicium. Par exemple sur un wafer de 12 pouces que tu fasse 10 puces ou 1000 puces les coûts de fabrication seront les mêmes sauf que si tu en as fait 1000 une puce revient 100 fois moins cher que si tu n'as fait que 10 puces sur le wafer.
 
 
Je sais pas si j'ai été clair ?


Message édité par youenn56 le 06-01-2008 à 11:54:58
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Marsh Posté le 06-01-2008 à 13:01:14    

merci de ta réponse!
 
donc si j'ai bien compris un des gros problemes de la miniaturisation est la précision des machines à réaligner les masques durant la photolithographie, et non la capacité à réduire les longueur d'onde?
 
sinon je me demandait aussi, les lentilles sont appliquées après le masque (c'est ce que j'ai observé sur certains shémas)? parce que si la longueur d'onde du faisceau (193nm) est plus grande que la finesse du masque, il risque d'y avoir diffration. Donc n'y a-t-il pas la également un challenge dans la miniaturisation, faire en sorte que la longueur d'onde du faisceau soit toujours plus petite que la finesse du masque? à moins que cela ne pose pas trop de probleme, vu que grace aux lentilles on peut réduite tout cela sans trop de complications?
 
sinon pour le 2eme point, la taille du die serait donc plus justifiée par le coté financier de la fabrication que par une quelconque limitation dans la miniaturisation?
 
edit: encore une petite question  :D  la durée de fabrication d'un processeur est de combien de temps? et sa conception? (on m'a deja souflé quelquechose comme une dizaine d'années de conception et un an de fabrication, mais je ne sait pas si ces sources sont fiables :s)

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Message édité par colonel_angel le 06-01-2008 à 13:06:32
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Marsh Posté le 06-01-2008 à 13:27:01    

colonel_angel a écrit :


donc si j'ai bien compris un des gros problemes de la miniaturisation est la précision des machines à réaligner les masques durant la photolithographie, et non la capacité à réduire les longueur d'onde?


Oui en partie, j'ai fait un stage en salle blanche et on alignait les masques à la mains (avec microscope évidemment) et c'était pas la joie le spremière fois pour obtenir un bon alignement.
Mais le problème de la longueur d'onde existe aussi.
 

colonel_angel a écrit :


sinon je me demandait aussi, les lentilles sont appliquées après le masque (c'est ce que j'ai observé sur certains shémas)? parce que si la longueur d'onde du faisceau (193nm) est plus grande que la finesse du masque, il risque d'y avoir diffration. Donc n'y a-t-il pas la également un challenge dans la miniaturisation, faire en sorte que la longueur d'onde du faisceau soit toujours plus petite que la finesse du masque? à moins que cela ne pose pas trop de probleme, vu que grace aux lentilles on peut réduite tout cela sans trop de complications?


Les lentilles servent aussi pour faire du grossissement, les masque ne sont pas toujours à l'échelle 1:1 ça couterait trop cher à fabriquer, il faut mieux faire un masque 5X plus gros et mettre une lentille qui rétrécis derrière.
 
 

colonel_angel a écrit :


edit: encore une petite question  :D  la durée de fabrication d'un processeur est de combien de temps? et sa conception? (on m'a deja souflé quelquechose comme une dizaine d'années de conception et un an de fabrication, mais je ne sait pas si ces sources sont fiables :s)


 
de mes cours j'avais retenu qu'il fallait trois mois pour faire un wafer pour des processeur, mais bon après ça dépend beaucoup du fabricant, par exemple pendant mon stage en salle blanche on a mis moins d'une semaine pour réaliser notre plaquette avec dessus des transistors et des portes logiques.

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Marsh Posté le 06-01-2008 à 19:58:03    

ok merci pour ton aide :)

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