Par Charles Audouin

Une équipe de chercheurs coréens a développé une technologie permettant d'empiler de manière stable plus de dix couches de puces semi-conductrices ultrafines, dont l'épaisseur ne représente qu'un cinquième de celle d'un cheveu.

Une équipe conjointe de l’université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) et du Korea Institute of Industrial Technology (KITECH) a mis au point ce nouveau procédé.

Alors que les smartphones deviennent de plus en plus fins et que les semi-conducteurs doivent gagner en puissance, l'industrie privilégie désormais l'empilement vertical des puces plutôt que leur extension horizontale. C'est notamment le cas de la mémoire HBM, largement utilisée dans les puces d'intelligence artificielle, dont les performances dépendent du nombre de couches de mémoire pouvant être empilées de manière fiable.

L'un des principaux défis de l'empilement vertical est que les puces deviennent de plus en plus fragiles à mesure qu'elles s'affinent, ce qui les rend difficiles à manipuler.

Pour remédier à cet obstacle, les chercheurs ont combiné une technologie d'impression par transfert, qui permet de placer une puce avec une grande précision, et une technologie de liaison en temps réel, qui relie les contacts métalliques au moment même du transfert. Grâce à ce procédé, l'équipe est parvenue à empiler de façon stable plus de dix puces en silicium ultrafines d'environ 14 micromètres d'épaisseur. Les chercheurs ont également constaté un très faible décalage entre les différentes couches ainsi qu'une déformation minimale des puces. Cette avancée permet d'atteindre une densité d'intégration environ quatre fois supérieure à celle de la mémoire HBM.

Selon la POSTECH, cette technologie pourrait être utilisée non seulement pour les semi-conducteurs destinés à l'intelligence artificielle, mais aussi pour les chiplets, qui regroupent plusieurs puces au sein d'un même boîtier, ainsi que pour les écrans micro-LED. Elle pourrait ainsi devenir une technologie clé pour le développement des futurs semi-conducteurs haute performance et des systèmes de mémoire de nouvelle génération.

Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue scientifique Results in Engineering.

caudouin@korea.kr