Le modèle économique avec lequel les puces sont fabriquées aujourd’hui en production de masse est-il aussi adaptable à ce qu’on appelle les ‘thin film transistors’ (TFT), alias les transistors à couches fines? Voilà ce qu’ont examiné la KU Leuven et l’imec, et les résultats sont prometteurs.
Quiconque souhaite aujourd’hui lancer sa propre puce sur le marché, ne doit pas forcément créer une usine coûtant des milliards d’euros. Vous pouvez tout aussi bien concevoir votre puce et vous adresser avec le concept à un fondeur de puces tel TSMC ou (depuis peu aussi) Intel, qui créeront ensuite les wafers (plaquettes) d’où sortiront vos puces.
Il en va autrement pour les TFT. Ceux-ci sont actuellement déjà produits massivement, mais généralement pour des fabricants d’écrans qui sont de ce fait aussi de volumineux acheteurs. ‘Si vous vous achetez aujourd’hui un iPhone ou une TV, cette technologie se retrouve dans l’écran, mais il existe nettement plus de débouchés pour les TFT’, explique à Data News le professeur Kris Myny du groupe de recherche ES&S-COSIC de la KU Leuven/imec, installé sur le campus de Diepenbeek.
Ouverture d’un marché conservateur
L’obstacle pour quiconque veut faire quelque chose avec les TFT, outre la fabrication d’écrans, est que les fonderies (usines à puces) ne sont pas toujours enthousiastes. ‘En général, ce sont là des acteurs assez conservateurs qui craignent parfois aussi que si leur ligne de production est trop fortement modifiée, des problèmes puissent se manifester.’ La recherche de Myny, qu’il a effectuée avec ses collègues chercheurs Hikmet Çeliker et Wim Dehaene, démontre à présent qu’on peut y arriver.
‘Notre rapport montre qu’il existe un accès à ces fonderies, permettant aux designers d’accéder plus aisément à ce genre de technologie. Les prix qui jouent ici, représentent assurément un débat à part.’
Sur ce plan, il est question ici d’une recherche économique plutôt que purement technologique, mais dans l’optique d’introduire la technologie TFT dans beaucoup plus de domaines. Une telle puce est plus fine qu’un cheveu humain et peut par exemple être utilisée dans des pansements intelligents, en tant que ‘lab-on-a-chip’ ou pour ce qu’on appelle des sondes neurales (‘neuroprobes’). ‘Cela peut aller d’éléments qui ne coûtent qu’un euro-cent jusqu’à des puces qui aident à détecter des cancers’, affirme Myny.
Une puce classique contrefaite en TFT
Le rapport ‘Multi-project wafers for flexible thin-film electronics by independent foundries’ des chercheurs est à présent publié dans Nature. Dans le cadre de leur recherche, ils ont contrefait la puce MOS 6502 et l’ont fait produire sous forme d’un TFT et ce, tant dans une fonderie à base de wafers que dans une fonderie à base de plaques d’affichage. Cela a eu lieu tant chez la firme britannique Pragmetic que chez l’entreprise taïwanaise PanelSemi.
Le MOS 6502 est une puce des années septante du siècle dernier, qui était utilisée notamment chez Apple, Nintendo et Commodore. Sa production a servi surtout à déterminer si cette technologie de puce pouvait être fabriquée avec le même modèle commercial. Le résultat est une puce expérimentale de 30 micromètres.
‘J’espère que ce rapport motivera aussi d’autres fabricants à s’ouvrir à d’autres applications de TFT. Ils se rendent eux aussi compte de la saturation du marché de l’affichage.’
Si cela arrive vraiment, cela pourrait générer un petit tsunami. ‘L’actuel modèle de fonderie de semi-conducteurs est né dans les années septante et a provoqué une explosion d’applications pour les puces classiques. Tout indique qu’il en sera ainsi également avec les TFT’, conclut le professeur Kris Myny.
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