ASML, TSMC et imec réalisent des transistors 2D sur des plaquettes de 300mm

ASML ↗ 0.72%, TSMC Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited ↗ 1.49% et le centre de recherche belge Imec ont conjointement démontré un flux d'intégration compatible avec la fabrication pour des transistors construits avec des matériaux bidimensionnels sur des plaquettes standard de l'industrie de 300mm, atteignant des pas de contact aussi petits que 50 nanomètres. Les résultats, présentés au Symposium sur la technologie et les circuits VLSI 2026 à Honolulu, Hawaï, marquent la première fois que la lithographie EUV est utilisée pour structurer des transistors en matériaux 2D à des dimensions aussi agressives dans un environnement de fabrication complet de 300mm.techpowerup+2

Une voie au-delà du silicium

La collaboration a produit des transistors de type n et de type p utilisant des canaux en dichalcogénure de métal de transition — disulfure de molybdène pour le NMOS et diséléniure de tungstène pour le PMOS — fabriqués côte à côte sur la même plaquette. Les dispositifs ont atteint des largeurs actives allant jusqu'à 75 nanomètres et une épaisseur d'oxyde équivalente d'environ 2 nanomètres. L'intégration quasi-CMOS a été réalisée grâce à une méthode de transfert de puce ou de petite plaquette qui a placé les deux matériaux de canal sur un seul substrat.imec-int+1

Les matériaux bidimensionnels sont étudiés depuis longtemps comme successeurs potentiels des canaux en silicium dans les transistors avancés, car leurs couches atomiquement minces pourraient permettre un meilleur contrôle électrostatique à l'échelle sub-nanométrique. Cependant, la traduction des résultats à l'échelle du laboratoire sur des plaquettes de taille industrielle utilisant des équipements standard reste un défi majeur.eenewseurope+1

S'appuyer sur des années de collaboration

La démonstration s'appuie sur des travaux présentés à l'IEDM en décembre 2025, où Imec a rapporté des transistors de type p basés sur le WSe₂ aux performances records développés en collaboration avec TSMC, ainsi que des modules de processus compatibles 300mm co-développés avec Intel. Cet effort précédent a montré des courants d'entraînement maximaux atteignant 690 microampères par micromètre en utilisant un flux de processus compatible avec les usines.belganewsagency+2

Selon le communiqué de presse d'Imec, ces derniers travaux rapprochent les "transistors en matériaux 2D prêts pour l'industrie" en combinant la capacité de structuration EUV d'ASML avec l'expertise de fabrication de TSMC et l'infrastructure de ligne pilote 300mm d'Imec.imec-int

Contexte industriel

L'annonce intervient au milieu d'efforts intensifiés dans toute l'industrie des semi-conducteurs pour préparer les technologies post-silicium à une production éventuelle. Lors du même symposium VLSI, Samsung a présenté son architecture CFET la plus agressivement mise à l'échelle, Intel a divulgué des améliorations de performance pour sa technologie 18A, et TSMC a dévoilé sa plateforme A16 avec alimentation par l'arrière prévue pour une production de masse au quatrième trimestre 2026. Les travaux sur les matériaux 2D, bien qu'à un stade plus précoce du calendrier de développement, signalent que l'écosystème d'outils de lithographie, de matériaux et de techniques d'intégration nécessaires à une future transition de fabrication commence à prendre forme.vlsisymposium