{"id":82412,"date":"2024-01-14T13:17:27","date_gmt":"2024-01-14T13:17:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/fabrication-de-semi-conducteurs-comment-sont-fabriques-les-semi-conducteurs\/"},"modified":"2024-01-23T13:04:52","modified_gmt":"2024-01-23T13:04:52","slug":"fabrication-de-semi-conducteurs-comment-sont-fabriques-les-semi-conducteurs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/fr\/fabrication-de-semi-conducteurs-comment-sont-fabriques-les-semi-conducteurs\/","title":{"rendered":"Fabrication de semi-conducteurs | Comment sont fabriqu\u00e9s les semi-conducteurs"},"content":{"rendered":"<h2>Fabrication des Semi-conducteurs<\/h2>\n<p>Les semi-conducteurs, \u00e9l\u00e9ments inorganiques ou organiques, jouent un r\u00f4le cl\u00e9 dans le contr\u00f4le de la conduction \u00e9lectrique. Leur capacit\u00e9 \u00e0 moduler cette conduction d\u00e9pend de la structure chimique, de la temp\u00e9rature, de l&rsquo;illumination et de la pr\u00e9sence de dopants. La conductivit\u00e9 \u00e9lectrique des semi-conducteurs se situe entre celle des m\u00e9taux, comme le cuivre ou l&rsquo;or, et celle des isolants, tels que le verre. Ils pr\u00e9sentent un gap \u00e9nerg\u00e9tique inf\u00e9rieur \u00e0 4eV (environ 1eV).<\/p>\n<p>En physique de l&rsquo;\u00e9tat solide, ce gap \u00e9nerg\u00e9tique ou bande interdite est une plage d&rsquo;\u00e9nergie entre la bande de valence et la bande de conduction o\u00f9 les \u00e9tats \u00e9lectroniques sont interdits. Contrairement aux conducteurs, les \u00e9lectrons des semi-conducteurs doivent acqu\u00e9rir de l&rsquo;\u00e9nergie (par exemple, via le rayonnement ionisant) pour franchir ce gap et atteindre la bande de conduction. Les propri\u00e9t\u00e9s des semi-conducteurs sont d\u00e9termin\u00e9es par le gap \u00e9nerg\u00e9tique entre les bandes de valence et de conduction.<\/p>\n<h2>Processus de Fabrication<\/h2>\n<p>La fabrication des semi-conducteurs se fait g\u00e9n\u00e9ralement par un processus appel\u00e9 \u00ab\u00a0fabrication des semi-conducteurs\u00a0\u00bb. Voici les \u00e9tapes de base :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Croissance du Cristal :<\/strong> La premi\u00e8re \u00e9tape consiste \u00e0 faire cro\u00eetre un cristal pur de silicium, qui servira de substrat pour le reste du processus.<\/li>\n<li><strong>Pr\u00e9paration du Wafer :<\/strong> Apr\u00e8s la croissance du cristal, il est d\u00e9coup\u00e9 en fines tranches (wafers). Ces wafers sont polis pour \u00e9liminer les d\u00e9fauts de surface ou les impuret\u00e9s.<\/li>\n<li><strong>Rev\u00eatement de Photoresist :<\/strong> Une couche mince de mat\u00e9riau photoresist est appliqu\u00e9e sur la surface du wafer.<\/li>\n<li><strong>Photo Masquage :<\/strong> Un masque photo est plac\u00e9 sur le wafer, et l&rsquo;ensemble est expos\u00e9 \u00e0 la lumi\u00e8re ultraviolette. Le mat\u00e9riau photoresist r\u00e9agit \u00e0 la lumi\u00e8re, cr\u00e9ant un motif sur la surface du wafer.<\/li>\n<li><strong>Gravure :<\/strong> Le wafer est grav\u00e9 \u00e0 l&rsquo;aide d&rsquo;une solution chimique ou d&rsquo;un plasma, retirant le mat\u00e9riau de silicium des zones non prot\u00e9g\u00e9es par le photoresist.<\/li>\n<li><strong>Implantation d&rsquo;Ions :<\/strong> Des ions sont implant\u00e9s dans les zones expos\u00e9es du wafer pour en modifier les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques.<\/li>\n<li><strong>Traitement Thermique :<\/strong> Le wafer est chauff\u00e9 dans un four pour activer les ions implant\u00e9s et recuire la structure cristalline du silicium.<\/li>\n<li><strong>D\u00e9p\u00f4t :<\/strong> Des couches de mat\u00e9riaux en film mince sont d\u00e9pos\u00e9es sur le wafer en utilisant la d\u00e9position chimique en phase vapeur ou d&rsquo;autres m\u00e9thodes.<\/li>\n<li><strong>Photolithographie :<\/strong> Le photoresist est retir\u00e9, et le wafer est recouvert d&rsquo;une nouvelle couche de photoresist. Ce processus est r\u00e9p\u00e9t\u00e9 pour cr\u00e9er des couches suppl\u00e9mentaires de mat\u00e9riaux \u00e0 motifs sur le wafer.<\/li>\n<li><strong>D\u00e9coupe et Emballage :<\/strong> Une fois toutes les couches compl\u00e9t\u00e9es, le wafer est d\u00e9coup\u00e9 en puces individuelles et emball\u00e9 pour utilisation dans les dispositifs \u00e9lectroniques.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Le processus entier de fabrication des semi-conducteurs est hautement automatis\u00e9 et pr\u00e9cis, plusieurs \u00e9tapes \u00e9tant r\u00e9p\u00e9t\u00e9es des centaines ou des milliers de fois pour cr\u00e9er une seule puce.<\/p>\n<h2>Types de Semi-conducteurs<\/h2>\n<p>Les semi-conducteurs se classifient en deux types principaux selon leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Semi-conducteurs Intrins\u00e8ques :<\/strong> Ceux-ci sont purs et constitu\u00e9s d&rsquo;un seul \u00e9l\u00e9ment (comme le Silicium, le Germanium), sans dopage intentionnel d&rsquo;impuret\u00e9s. Ils conduisent l&rsquo;\u00e9lectricit\u00e9 lorsqu&rsquo;ils sont chauff\u00e9s, et certains \u00e9lectrons acqui\u00e8rent suffisamment d&rsquo;\u00e9nergie pour se lib\u00e9rer de leurs liaisons et devenir des \u00e9lectrons libres dans la bande de conduction.<\/li>\n<li><strong>Semi-conducteurs Extrins\u00e8ques :<\/strong> Ce sont des semi-conducteurs impurs, intentionnellement dop\u00e9s avec des impuret\u00e9s pour changer leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques. Ils peuvent \u00eatre class\u00e9s en deux types :\n<ul>\n<li><em>Semi-conducteurs de type p :<\/em> Dans ces semi-conducteurs, des atomes d&rsquo;impuret\u00e9 tels que le bore sont introduits. Ces impuret\u00e9s ont moins d&rsquo;\u00e9lectrons de valence que le mat\u00e9riau semi-conducteur, ce qui r\u00e9sulte en la cr\u00e9ation de \u00ab\u00a0trous\u00a0\u00bb (absence d&rsquo;\u00e9lectrons) dans la bande de valence.<\/li>\n<li><em>Semi-conducteurs de type n :<\/em> Dans ces semi-conducteurs, des atomes d&rsquo;impuret\u00e9 tels que le phosphore sont introduits. Ces impuret\u00e9s ont plus d&rsquo;\u00e9lectrons de valence que le mat\u00e9riau semi-conducteur, cr\u00e9ant un exc\u00e8s d&rsquo;\u00e9lectrons dans la bande de conduction.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/logo.png\" alt=\"Semiconductor Manufacturing\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/semiconductor-manufacturing\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Les semi-conducteurs sont g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9s \u00e0 l&rsquo;aide d&rsquo;un processus appel\u00e9 fabrication de semi-conducteurs ou \u00ab fabrication de semi-conducteurs \u00bb. 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