MICROSYSTÈMES, technologie

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De la microélectronique aux microsystèmes

La microélectronique s'est développée à partir des années 1960 sur le concept du transistor, en particulier M.O.S. (metal-oxide-semiconductor), et selon la technologie de fabrication dite « planar » permettant un réalignement automatique des différentes couches technologiques mises en œuvre lors de la réalisation du circuit intégré (fig. 1). Elle a évolué ensuite vers l'ultra-miniaturisation (appelée aujourd'hui nanoélectronique) de chaque transistor afin d'augmenter la densité des fonctions et d'atteindre ainsi plus de capacité de mémoire ou une plus grande rapidité de calcul. La fabrication collective en parallèle permet aussi de diminuer le coût de fabrication car le nombre de composants fabriqués simultanément par unité de surface augmente proportionnellement à leur miniaturisation : il est de plus de 50 000 par tranche de silicium.

Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS

Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS

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Quelques étapes des procédés technologiques de fabrication d'un inverseur CMOS (complementary metal oxide semiconductor). Celles-ci illustrent les innovations qui ont fait le succès de ces procédés : la fabrication collective, couche par couche, des composants et le réalignement automatique... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Parallèlement, la miniaturisation de composants et de systèmes mécaniques et micromécaniques est restée fondée sur des méthodes de fabrication traditionnelles – certes améliorées du point de vue de leur précision d'usinage et d'assemblage – dites en série, c'est-à-dire non collectives et, donc, coûteuses. L'idée de concevoir et de fabriquer des fonctions mécaniques en utilisant les technologies de la microélectronique n'est pas nouvelle. En effet, dès 1967, les laboratoires américains Bell ont proposé la structure d'un transistor M.O.S. à résonateur mécanique (à poutre vibrant mécaniquement) qui est le premier microcomposant électromécanique connu. Cependant, un effort technologique important a été nécessaire pour intégrer des pièces en mouvement, donc des structures tridimensionnelles, dans les procédés de fabrication de la microélectronique.

Réalisation de micromécanismes avec des pièces en mouvement

Pour élaborer des micromécanismes avec des pièces en mouvement, il est nécessaire d'utiliser les usinages de volume et de surface. En 1978, le physicien américain K. E. Beam a publié le procédé d'usinage chimique an [...]


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Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS

Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microsystèmes : procédé d'usinage anisotrope du silicium

Microsystèmes : procédé d'usinage anisotrope du silicium
Crédits : D.R./ FEMTO-ST, Besançon

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Microsystèmes : structure tridimensionnelle micro-usinée

Microsystèmes : structure tridimensionnelle micro-usinée
Crédits : D.R./ FEMTO-ST, Besançon

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Microsystèmes : principe de la couche « sacrifiée »

Microsystèmes : principe de la couche « sacrifiée »
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Écrit par :

  • : professeur, directeur scientifique des sciences et technologies de l'information et de la communication au ministère de la Recherche

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Voir aussi

ÉLECTRODES    ÉLECTROMÉCANIQUE    FABRICATIONS MÉCANIQUES    MICRO-ACTIONNEURS    MICROMÉCANISMES    MICROMOTEURS    PUISSANCE physique    ROTOR    STATOR    USINAGE

Pour citer l’article

Daniel HAUDEN, « MICROSYSTÈMES, technologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 décembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/microsystemes-technologie/