Le microprocesseur est le cœur des micro-ordinateurs. Assemblés en structures parallèles, il remplace les processeurs spéciaux des ordinateurs et des super-ordinateurs.

Il prend en charge l'exécution des instructions contenues dans les programmes informatiques.

Le microprocesseur est un circuit intégré sur une seule puce, par opposition au processeur qui peut tenir sur plusieurs cartes.

Le microprocesseur a été inventé par Marcian Ted Hoff en 1971, alors que celui-ci était ingénieur chez la société Intel. À l'époque, ni la direction d'Intel ni le client japonais à qui était destiné le microprocesseur, n'ont été intéressés par l'invention.

Le premier microprocesseur commercialisé est 4004 4-bit le 15 novembre 1971. Il fut suivi par le 8008. Ces processeurs sont les précurseurs des Intel 8080 et Zilog Z80 et de la future famille des Intel x86.

Table of contents

1 Fabrication d'un microprocesseur 1.1 La photolithogravure 1.1.1 Matière première 1.1.2 Etapes de fabrication 1.1.3 Phases finales 1.1.4 Silicium sur isolant 2 Voir aussi

Fabrication d'un microprocesseur

La fabrication d'un microprocesseur est un procédé complexe dont la tendance est de se compliquer de plus en plus. La loi de Moore, qui indique que le degré d'intégration des microprocesseurs double tous les 18 mois, indique également que les coûts de production doublent en même temps que le degré d'intégration.

La photolithogravure

• La matière première pour fabriquer les microprocesseurs est le silicium. Le matériau doit être pur à 99,99 %. On l'utilise sous forme de galette de 500 µm et ayant jusqu'à 100 mm de diamètre, appelé wafer. Un wafer va supporter de nombreux processeurs. Toutefois, d'autres matériaux sont parfois employés, comme le germanium.

• Préparation de la couche: On expose le wafer à du dioxygène pur après chauffage pour fabriquer une couche d'oxide en surface, ensuite le wafer est recouvert d'un verni photosensible.
• Transfert: On transfère le dessin du circuit à reproduire sur la surface photosensible à l'aide d'un masque, comme pour la peinture au pochoir, en l'exposant aux ultraviolets, puis le verni non soumis au UV est dissout grâce à un solvant spécifique.
• Gravure: L'oxyde de silicium est donc protégé aux endroits exposés aux ultraviolets, par le verni. Un agent corrosif va creuser la couche d'oxyde aux endroits non protégés.
• Dopage: On dissout ensuite le verni exposé avec un autre solvant et, des ions métalliques, appelés dopants, sont introduits dans l'oxyde de silicium restant, afin de le rendre conducteur.

• Couche suvante: L'opération est renouvelée pour créer les couches successives du microprocesseur (jusqu'à 20).

• On dépose une pellicule métallique aux endroits où le circuit devra être en contact avec les broches de sortie. L'aluminium est souvent employé dans ce but, mais une technologie plus performante permet l'emploi du cuivre.
• Les microprosseurs sont testés directement sur le wafer.
• Le wafer est finalement découpé au diamant.
• Les puces ainsi obtenues sont insérées dans un boitier individuel de protection et reliées aux broches qui vont leur permettrent de communiquer avec l'extérieur.
• Des tests de validation sévères et individuels sont alors entrepris pour qualifier les microprocesseurs.

Voir aussi