STMicroelectronics parie sur la technologie de puces de l’américain Atomera

Après le japonais AKM, STMicroelectronics acquiert à son tour une licence de la technologie MST de puces de l’américain Atomera. Le fabricant franco-italien de semi-conducteurs mise sur cette innovation dans les matériaux pour améliorer les performances de ses circuits sans passer par la loi de Moore.

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STMicroelectronics parie sur la technologie de puces de l’américain Atomera
L'usine Crolles 2 de STMicroelectronics, près de Grenoble

STMicroelectronics ajoute une corde à son arc : la technologie de silicium Mears (MST pour Mears Silicon Technology) de la société américaine Atomera. En une semaine, le groupe franco-italien est le deuxième fabricant de semi-conducteurs à en acquérir une licence pour l’intégrer dans ses circuits après le fabricant japonais de capteurs AKM. Avec à la clé, l'amélioration des performances de 10 à 20% selon Atomera. Les termes financiers de cette licence ne sont pas dévoilés. Mais selon le barème d’Atomera, une licence typique d’intégration de sa technologie revient aux alentours de 10 millions de dollars.

Amélioration équivalente aux gains de la loi de Moore

La technologie MST se présente comme une alternative à la loi de Moore pour améliorer les performances des puces électroniques. Au lieu de passer par la miniaturisation, elle propose de changer de matériau en construisant le circuit, non pas sur du silicium massif traditionnel, mais sur un film composé d’une fine couche de silicium monocristallin entrecoupée de couches atomiques d’oxygène. Ce film est déposé sur la plaquette de silicium par épitaxie avec un contrôle rigoureux à l’échelle nanométrique. Il a la particularité de doper de 23% la mobilité électronique et de réduire par un facteur 2,7 les courants de fuites selon Atomera. De quoi améliorer les performances, réduire la consommation ou diminuer la taille des puces dans la même ampleur qu'un saut d’une génération dans la loi de Moore.

Cela fait plus d’un an que STMicroelectronics collabore avec Atomera sur le test et la validation de cette technologie. S’il a décidé de franchir le pas en en acquérant une licence, c’est qu’il est convaincu maintenant d’y trouver un avantage compétitif pour ses prochaines générations de circuits pour l’automobile et l’Internet des objets.

STMicroelectronics développait ses propres technologies de production de puces électroniques jusqu’à la génération de 28 nanomètres. Il a choisi ensuite d’abandonner la course de la loi de Moore pour reposer, pour ses générations technologiques d'après, sur des fondeurs de semi-conducteurs comme GlobalFoundries et TSMC. C’est le sens de sa sortie en 2015 de l’alliance de R&D autour d’IBM.

Même philosophie que la techno française FD-SOI

Le groupe, dirigé par Jean-Marc Chéry, dispose déjà d’une voie d’amélioration sans passer par la miniaturisation : la technologie française FD-SOI (Fully depleted silicon on insulator) développée en partenariat avec Soitec et le CEA-Leti dans l’écosystème électronique de Grenoble. Cette technologie consiste aussi à changer de matériau en construisant le circuit sur un sandwich de silicium sur isolant, en lieu et place du substrat de silicium massif traditionnel.

La technologie MST d’Atomera s’inscrit dans la même philosophie puisqu’elle relève de l’ingénierie du matériau semi-conducteur. Sa maitrise élargit la panoplie de moyens à la disposition de STMicroelectronics pour continuer à perfectionner ses circuits hors de la course de la loi de Moore, une voie de plus en plus complexe et de plus en plus coûteuse que seuls trois grand fabricants sont en mesure de la suivre: Intel, Samsung Electronics et TSMC.

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