Is het zakenmodel waarmee chips vandaag in massaproductie worden geproduceerd, ook toepasbaar op zogenaamde dunnefilmtransistors (TFT)? De bevindingen van KU Leuven en imec zijn hoopvol.
Wie vandaag een eigen chip op de markt wil brengen hoeft geen chipfabriek van miljarden euro’s uit de grond te stampen. Je kan zo’n chip ontwerpen en met dat ontwerp naar een chipbakker zoals TSMC of (sinds kort ook) Intel stappen die vervolgens wafers maken waaruit jou chips komen.
Voor TFT’s ligt dat iets anders. Die worden vandaag ook al massaal geproduceerd, maar doorgaans voor schermproducenten die meteen ook grote afnemers zijn. ‘Koop je vandaag een iPhone of een tv, dan zit die technologie achter het scherm, maar er zijn veel meer toepassingen voor TFT,’ vertelt professor Kris Myny van de KU Leuven-onderzoeksgroep ES&S-COSIC, campus Diepenbeek / imec aan Data News.
Conservatieve markt openbreken
Het obstakel voor wie iets met TFT’s wil doen, behalve beeldschermen maken, is dat foundries (chipfabrieken) er niet altijd voor open staan. ‘Dat zijn doorgaans vrij conservatieve spelers die soms ook vrezen dat als hun productielijn te fel wordt aangepast, er problemen kunnen ontstaan.’ Het onderzoek van Myny, dat hij samen met collega-onderzoekers Hikmet Çeliker en Wim Dehaene uitvoerde, toont nu aan dat het wel haalbaar is.
‘We tonen met onze paper aan dat er toegang tot die foundries is, waardoor designers vlotter toegang hebben tot die technologie. De prijzen die daarin spelen zijn weliswaar een aparte onderhandeling.’
Het is op dat vlak eerder een economisch dan puur technologisch onderzoek, maar wel een met de mogelijkheid om TFT-technologie naar veel meer domeinen te krijgen. Zo’n chip is dunner dan een menselijke haar en kan bijvoorbeeld gebruikt worden in slimme pleisters, als lab-on-a-chip of voor zogenaamde neuroprobes. ‘Dat kan gaan van dingen die slecht één eurocent kosten, tot chips die helpen bij kankerdetectie,’ aldus Myny.
Klassiek chip als TFT nagemaakt
De paper ‘Multi-project wafers for flexible thin-film electronics by independent foundries’ van de onderzoekers verschijnt nu in Nature. Voor hun onderzoek hebben ze de MOS 6502 chip nagemaakt en als TFT laten produceren zowel in een wafer-gebaseerde foundry als in een display-plaat-gebaseerde foundry. Dat gebeurde bij het Britse Pragmetic en bij het Taiwanese PanelSemi.
De MOS 6502 is een chip uit de jaren zeventig die onder meer bij Apple, Nintendo en Commodore werd gebruikt. De productie werd vooral gedaan om te onderzoeken of deze chiptechnologie met hetzelfde businessmodel kon worden geproduceerd. Het resultaat is een experimentele chip van 30 micrometer.
‘Ik hoop dat deze paper andere fabrieken ook motiveert om zich open te stellen voor andere toepassingen van TFT’s. Ook daar merken ze dat de displaymarkt gesatureerd raakt.’
Als dat effectief gebeurt kan dat een kleine aardverschuiving teweegbrengen. ‘Het huidige foundry-model van halfgeleiders is ontstaan in de jaren zeventig en heeft een explosie aan toepassingen voor klassieke chips veroorzaakt. Alles wijst er op dat ook TFT’s dat kunnen meemaken,’ besluit professor Kris Myny.
Fout opgemerkt of meer nieuws? Meld het hier