Puces 3D : trois étages de silicium et 625 transistors pour prolonger la loi de Moore

Publié le 1 juin 2026 · Mis à jour le 5 juin 2026 à 17h23

Depuis cinquante ans, l’industrie de la puce court après un seul objectif : faire plus petit. À l’université de l’Illinois, une équipe a choisi une autre direction, vers le haut. En empilant des étages de silicium les uns sur les autres, elle ouvre une voie pour prolonger la fameuse loi de Moore sans rétrécir davantage les transistors.

Le résultat, publié dans Nature par l’équipe de Qing Cao, tient en une démonstration : trois étages de silicium, chacun garni de 625 transistors, empilés avec un rendement de fabrication de 98 à 100 %. Dans un domaine où le moindre défaut ruine une puce, un tel taux de réussite n’a rien d’anecdotique.

Des couches minces de silicium empilées évoquent l’immeuble microscopique imaginé pour prolonger la loi de Moore.

La prouesse tient à la méthode. Empiler du silicium se heurtait jusqu’ici à un mur : fabriquer un nouvel étage demande de la chaleur, et cette chaleur abîme les couches déjà posées. L’équipe a contourné l’obstacle avec des feuilles de silicium ultra-fines, dix nanomètres d’épaisseur, décollées au ruban adhésif puis déposées au rouleau à moins de 200 °C, une température douce pour l’électronique en dessous.

L’enjeu dépasse la performance brute. Empiler plutôt qu’étaler, c’est gagner en densité et en vitesse tout en réduisant la consommation, un argument de poids à l’heure où l’explosion de l’intelligence artificielle fait flamber les besoins en calcul. Construire en volume pourrait offrir un répit à une industrie qui bute sur les limites physiques de la miniaturisation.

Une salle blanche abstraite et une plaquette éclairée rappellent le passage difficile du prototype à la fonderie.

Reste à passer du laboratoire à l’usine, l’étape la plus rude. Une démonstration à 625 transistors par étage est loin des milliards qu’embarque une puce moderne, et l’industrialisation réserve toujours ses surprises. Mais la direction est tracée : si l’avenir du calcul se joue désormais en hauteur, c’est tout l’écosystème des processeurs qui anime l’IA qui pourrait en profiter.

En bref

Qu’a réussi l’équipe de l’Illinois ?
Empiler trois étages de silicium, chacun avec 625 transistors, avec un rendement de 98 à 100 %, pour prolonger la loi de Moore.

Comment ont-ils évité d’abîmer les couches ?
Avec des feuilles de silicium de 10 nanomètres déposées au rouleau à moins de 200 °C.

Quel intérêt ?
Plus de densité et de vitesse, moins de consommation, sans avoir à rétrécir encore les transistors.

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Article créé en collaboration avec l’IA.