Les semi-conducteurs modernes peuvent comprendre des milliards de transistors. La fabrication de ces puces nécessite une danse complexe entre les outils permettant de faire croître les plaquettes, de générer les caractéristiques individuelles des transistors, de les découper en puces et de les emballer pour des produits tels que les voitures, les téléphones et les centres de données. Bon nombre de ces outils sont fabriqués par différents fournisseurs qui s’améliorent tous simultanément. Chacun doit s’assurer que les améliorations apportées aux outils d’un fournisseur fonctionnent avec les autres.
Bienvenue dans le « semivers ».
Lors de la conférence Imec Future Summits, Tim Archer, PDG de Lam Research, a évoqué, dans un discours liminaire, les travaux sur un nouveau métavers de semi-conducteurs, appelé « semiverse », qui pourrait rationaliser ce processus.
« Nous envisageons le semiverse comme un environnement hybride, physique et virtuel, dans lequel le développement et les tests sont effectués dans le cadre d’une entreprise conjointe homme-machine, où les humains et les machines font chacun ce qu’ils font le mieux », a déclaré M. Archer.
Lam Research est un leader dans le domaine des équipements de gravure des semi-conducteurs depuis qu’elle a introduit un graveur à plasma dans les années 1980. En 2017, elle a acquis Coventor, une solution d’automatisation des processus et de la conception des puces. La vision d’Archer est d’étendre ces capacités à l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement de la fabrication pour améliorer les performances et la durabilité.
Une représentation numérique complète de l’ensemble du processus de fabrication des puces dans le semiverse permettra aux fabricants de puces d’examiner les interactions entre les processus tout au long de la fab pour améliorer la répétabilité et optimiser le rendement. Elle permettra également une plus grande collaboration afin d’aider l’industrie à fournir des technologies perturbatrices plus rapidement et plus souvent.
« Cela réduira considérablement le temps nécessaire pour passer de l’idéation technologique à la commercialisation », a déclaré M. Archer.
Le passage au virtuel
Lam, ASML et Imec collaborent déjà à la mise au point d’une technologie permettant de réduire la largeur des transistors à moins de 2 nm dans des laboratoires physiques réels. Le semiverse permettra d’étendre ce type de collaboration aux laboratoires virtuels.
Le semiverse permettra également aux entreprises fabriquant des puces, aux laboratoires de recherche et aux fabricants d’équipements pour puces de connecter des jumeaux numériques de puces, d’équipements, de processus et de laboratoires dans un espace virtuel partagé. Il permet aux chercheurs de tester de nouvelles idées pour quelques dollars de temps de calcul dans des laboratoires virtuels qui pourraient coûter des millions dans des laboratoires physiques. En conséquence, les startups et les chercheurs pourraient apporter davantage d’idées perturbatrices à l’écosystème.
M. Archer reconnaît que l’industrie est encore loin de la réalisation complète du semi univers. Mais Lam travaille avec d’autres pour mettre en place les éléments de base. Par exemple, les nouveaux outils d’ingénierie basés sur des modèles contribuent déjà à virtualiser une plus grande partie du processus d’ingénierie et de test.
Archer pense que les améliorations des performances des CPU, les nouvelles techniques d’IA et les flux de travail améliorés de la science des données vont accélérer la capacité à construire des modèles prédictifs plus sophistiqués à travers de nombreuses étapes du processus de fabrication des puces.
« Cela change la donne pour ce que nous pensons être en mesure de faire ici dans la construction du semivers », a déclaré Archer.
