Le processus de fabrication des processeurs modernes me semble incroyablement avancé technologiquement

La vidéo ci-dessous montre comment une machine ASML fonctionne avec des processeurs de lithographie en technologie 7 nanomètres et peut-être même moins. Je semble impressionné.

En fait, le clip ne montre que la première partie de la machine, celle qui génère la lumière haute puissance qui “creuse” dans le silicium pour faire les petites pistes dans les chipsets. L’engin est impressionnant et d’une ampleur totalement inattendue, dis-je. Je trouve incroyable que les moindres éléments produits par notre civilisation soient fabriqués sur des machines de la taille d’immeubles. Comme le dit le clip à la fin, la machine finale est livrée au client à l’aide de 3 747 complets et de 20 camions.

(Société ASML est une société néerlandaise qui produit de telles machines. Ils sont les seuls fournisseurs d’équipements pour la lithographie ultraviolette extrême, la plus petite technologie de production d’aujourd’hui.)

Pour mieux comprendre comment sont fabriqués les processeurs, l’analogie d’un projecteur est très bonne. Imaginez un vieux projecteur de cinéma. La lumière d’une source puissante traverse le film. Le film agit comme un masque, certaines zones retiennent la lumière, d’autres la laissent passer jusqu’à l’écran.

La même chose se produit en lithographie. La lumière passe à travers un masque, essentiellement le circuit imprimé du processeur, puis sur une couche de silicium, le proverbial écran de projection. La différence est que la lumière est si forte qu’elle “laisse des traces” dans le silicium, et ces traces sont les chemins et les transistors dans chaque couche du processeur.

La façon dont cela se produit semble si avancée que vous commencez à croire ces scénarios de science-fiction sur la façon dont nous avons appris cela des extraterrestres. Parce que la sortie d’une si petite technologie est en fait plus petite que la longueur d’onde de la lumière visible, ASML a développé un système dans lequel il tire un laser puissant sur de minuscules gouttelettes d’étain en vol. En effet, la lumière réfléchie par l’étain a une longueur d’onde de 13,5 nm, nécessaire à cette fabrication.

De là, il devient OVNI. L’appareil utilise une source laser qu’il amplifie des dizaines de fois en puissance. La machine “tire” 50 000 fois par seconde des gouttes d’étain de la taille d’un micron et frappe chacune d’elles deux fois avec un laser, une fois pour les aplatir, puis pour les rendre réfléchissantes. La lumière réfléchie, pure à la longueur d’onde requise, se propage plus loin à travers la machine jusqu’à la plaquette de silicium.

Le niveau de contrôle requis pour une telle précision est incroyablement avancé. La disponibilité et la maintenance sont également très complexes. Il y a des réflexions arrière qui doivent être éliminées. Il existe des phénomènes chimiques complexes sur la façon de fabriquer des gouttelettes d’étain à une pression de 275 bars et des détecteurs pour que le laser les frappe carrément.

Un miroir de focalisation laser coûte des millions de dollars, et chaque composant est fabriqué avec une telle précision qu’il coûte également des dizaines ou des centaines de milliers de dollars. La machine atteint 200 millions de dollars.

C’est pourquoi on dit que celui qui contrôle cette technologie contrôle une partie du monde moderne. Vous ne pouvez pas inventer de tels appareils du jour au lendemain. Vous ne pouvez pas facilement récupérer l’avance auprès d’entreprises comme ASML, dont les machines sont utilisées par TSMC et d’autres fabs.

Il est également admirable qu’ASML ait laissé les gens de Linus Media Group tirer sur leur machine. Il y a quelques zones floues, mais peu. Par comparaison, ici, quand je faisais aussi des visites d’usine, on me disait parfois de ne pas filmer une machine qui extrude du PVC ou aplatit des tôles en forme de capot de voiture, que c’était strictement secret.