Que peut apporter la 3D à la microélectronique ?
La 3D répond à un besoin d’augmentation de la compacité des circuits. Empiler les puces permet d’intégrer plus de fonctionnalités sur une même surface de carte électronique. Cela offre aussi de nouveaux degrés de liberté : les fonctionnalités peuvent être réparties sur les différentes puces et ces dernières ont la possibilité d’être traitées séparément. On peut choisir la finesse de gravure, les règles de dessin ou des solutions innovantes spécifiques à chacune.
Est-ce une façon de compenser l’essoufflement de la loi de Moore ?
Cela fait des années que l’on dit que la loi de Moore s’essouffle, mais la miniaturisation progresse toujours, comme l’a annoncé l’un des acteurs mondiaux avec notamment le développement du nœud en 2 nanomètres en 2021. En revanche, plus on avance dans la finesse de gravure, plus cela coûte cher. On peut accepter de payer davantage si on a besoin de ces technologies avancées, comme pour le calcul à hautes performances. Mais si ce n’est pas le cas, mieux vaut s’orienter vers d’autres technologies.
Quels sont les développements de STMicroelectronics en matière d’électronique en 3D ?
Nous travaillons sur la 3D particulièrement dans le contexte des capteurs d’images, en lien avec l’écosystème grenoblois et sur la base de la technologie d’interconnexions par collage hybride [ou hybrid bonding, ndlr] qui assure une meilleure connectivité entre les puces empilées. Le but est d’accroître la compacité et les fonctionnalités, ce qui est crucial pour les capteurs embarqués dans les smartphones par exemple. En attribuant une fonctionnalité différente à chaque puce, on peut combiner une solution à basse consommation énergétique pour le circuit logique avec de l’IA intégrée à une puce de photorécepteurs qui offrent une très grande sensibilité à la lumière. La technologie dite à obturateur global est un autre exemple : tous les pixels capturent la lumière en même temps au lieu de le faire ligne par ligne. Nous sommes en phase de prototypage avec une architecture en 3D pour cette technologie.
Quelle est l’importance de la 3D pour STMicroelectronics ?
Si nous considérons l’ensemble des marchés stratégiques de STMicroelectronics, c’est un développement qui s’inscrit dans la durée et répond à des tendances profondes de nos clients. Nous avons des produits importants pour des applications spécifiques à l’électronique personnelle qui utilisent ce type d’architecture. Quant à savoir si la 3D peut être une solution pour d’autres applications, c’est encore trop tôt pour en parler. Nous avons naturellement d’autres pistes, avec des architectures plus conventionnelles, pour intégrer toujours plus de fonctionnalités, comme dans les solutions à base de mémoires non volatiles embarquées. Nous sommes capables de les intégrer sur une même puce avec le calculateur afin de réaliser des traitements par de l’intelligence artificielle. Plus besoin de transmettre les informations d’une puce à l’autre. C’est une solution très robuste du point de vue de la sécurité.
