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Le MIT-Singapour fabrique des puces silicium – semiconducteurs III-V à un coût compétitif

Kevin Poireault

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Le MIT-Singapour fabrique des puces silicium – semiconducteurs III-V à un coût compétitif

Une chercheuse du laboratoire LEES en train d'examiner un wafer de semiconducteurs III-V sur silicium.

© Singapore-MIT Alliance for Research and Technology

Le Singapore-MIT Alliance for Research and Technology a annoncé ce 30 septembre avoir mis au point un procédé de fabrication de puces silicium-semiconducteurs III-V compatible avec les usines de semi-conducteurs actuelles. De quoi pouvoir exploiter les performances supérieurs des III-V dans les LED et les appareils 5G.

Bientôt des puces intégrants des III-V dans nos smartphones ? Des chercheurs de la Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), le centre de recherches créé par le MIT à Singapour, ont annoncé ce 30 septembre dans un communiqué avoir développé « une méthode commercialement viable pour fabriquer des circuits intégrés silicium-semiconducteurs III-V avec des dispositifs III-V à haute performance insérés dans leur design ».

Les semiconducteurs III-V sont ces composés des éléments des troisième et cinquième colonnes du tableau périodique des éléments, tels que le nitrure de Gallium (GaN) et l'arseniure de Gallium Indium (InGaAs), sur lesquels misent nombre de microélectroniciens pour continuer à faire progresser les performances des puces. La poursuite de la miniaturisation des transistors (qui tire depuis des décennies la fameuse loi de Moore) se heurte en effet à des limites physiques, échauffement en tête.

« Grâce à leurs propriétés uniques, [les semi-conducteurs III-V] sont exceptionnellement bien adaptés pour l'optoélectronique (les LED) et les communications (5G, etc.) – améliorant significativement les performances », résume SMART dans son communiqué.

Tirer parti des capacités de productions existantes

Reste que la mise en œuvre de ces matériaux est difficile et que rivaliser économiquement avec le silicium et ses usines hypercompétitives bâties à coups de dizaines de milliards de dollars est aujourd'hui impossible. D'où l'importance d'une fabrication compatible avec le silicium.

« Grâce à notre nouveau procédé, nous pouvons tirer parti des capacités de production existantes pour fabriquer ces nouveaux circuits intégrés silicium-semiconducteurs III-V de manière rentable et accélérer le développement et l'adoption de nouvelles technologies qui permettront de réaliser des économies », se félicite Kenneth Lee, directeur scientifique principal du programme de recherche LEES de SMART. Et de préciser que ces puces pourront être fabriquées avec des outils existants de 200 millimètres, ce qui pourrait faire économiser « des dizaines de milliards de dollars » d’investissement.

Puces intégrées à des produits d'ici à 2021

Quant au procédé proprement dit, peu en est dévoilé : « La nouvelle technologie mise au point par SMART construit deux couches de silicium et de dispositifs III-V sur des substrats séparés et les intègre verticalement ensemble à un micron près, soit 1/50e du diamètre d'un cheveu humain », explique le communiqué.

SMART affirme se concentrer sur la création de nouvelles puces pour les marchés de l'affichage et de la 5G.  Sa spin-off basée à Singapour, New Silicon Corporation, possède la licence exclusive du portefeuille de brevets sur ce procédé et les « puces intégrées silicium – III-V seront disponibles l'an prochain et devraient être intégrés dans des produits d'ici à 2021 », affirme le centre de recherches.

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