La première fonderie photonique TFLN prête pour la production issue d’un spin-off du CSEM voit le jour.

La start-up CCRAFT est lancée pour industrialiser la production de puces photoniques, composants essentiels pour les télécommunications de nouvelle génération, les centres de données IA et les technologies quantiques. Il s’agit de la première entreprise opérationnelle au monde à vendre des circuits intégrés basés sur le niobate de lithium en couche mince (TFLN), lequel est largement perçu comme la plate-forme d’avenir de la photonique haute performance. Immatriculée en avril 2025, l’entreprise développe sa technologie au CSEM depuis six ans. Ces quatre dernières années, l’équipe a fourni des puces photoniques dans le cadre d’une offre pré commerciale au CSEM et a utilisé une ligne de production pilote. CCRAFT prévoit d’étendre ses capacités de fabrication à Neuchâtel afin d’augmenter la production.

CCRAFT est un spin-off du CSEM et a été lancée en avril 2025 afin de fabriquer les circuits intégrés photoniques de prochaine génération. Ces micro-puces photoniques de pointe traitent des signaux lumineux pour les communications optiques haut débit et le calcul haute performance (HPC). Elles ouvrent aussi la voie à des systèmes de détection innovants et à des technologies quantiques émergentes. La technologie de CCRAFT est basée sur le niobate de lithium en couche mince (TFLN), aujourd’hui considéré comme l’une des plateformes les plus prometteuses pour les puces photoniques.

« Les plateformes photoniques traditionnelles se heurtent à des limites fondamentales en matière de bande passante et d’efficacité énergétique, et ces goulots d’étranglement sont amplifiés par la demande de données liées à l’IA. Le TFLN est une plateforme matérielle très prometteuse, capable de répondre aux exigences de performance de la prochaine génération », explique Hamed Sattari, fondateur et CEO de CCRAFT. « Nous avons développé notre technologie au cours des six dernières années au CSEM et avons produit des milliers de puces photoniques pour plus de 40 partenaires. Nous sommes maintenant prêts à augmenter la production. »

Combiner optique et électronique : l’atout TFLN 

Aujourd’hui, la communication mondiale des données repose sur un vaste réseau de centres de données et de points d’échange internet reliés par des fibres optiques, des câbles ou même des liaisons en espace libre. La transmission des données sur ces réseaux fait tantôt appel à des signaux électroniques, tantôt à des signaux optiques, et est gérée par des composants spéciaux tels que des transmetteurs dans les centres de données.

La croissance rapide des données, en particulier avec l’IA, amène les technologies actuelles à leurs limites en termes de débit et d’efficacité énergétique. Certaines prévisions estiment que les centres de données pourraient bientôt consommer plus de 20 % de l’électricité mondiale. Bien que de nouvelles architectures et puces électroniques plus rapides soient en développement, le défi principal reste la conversion entre lumière et électricité.

La majorité des plates-formes existantes, notamment la photonique sur silicium ou le phosphure d’indium (InP), ne peuvent pas offrir les gains de performances dont le marché a besoin. Les puces fabriquées avec du niobate de lithium en couche mince (TFLN) proposent des débits jusqu’à 8 fois plus élevés et consomment jusqu’à 10 fois moins d’énergie que les composants optiques classiques.

Grâce à ses excellentes propriétés électro-optiques et à sa compatibilité avec la fabrication de puces moderne, le TFLN assure des transmissions de données ultrarapides et efficaces. Il ouvre aussi de nouvelles possibilités pour les applications dans les technologies quantiques, détection avancée et systèmes spatiaux, grâce à ses faibles pertes optiques, sa large plage de transparence et sa compatibilité avec les tensions électroniques standard.

« Le TFLN combine plusieurs avantages clés : haute efficacité électro-optique, faibles pertes optiques, large fenêtre de transparence, et compatibilité avec les systèmes microélectroniques. Cela en fait une plateforme de rupture non seulement pour la communication de données, mais aussi pour les technologies quantiques, le lidar, la détection avancée et les applications spatiales », précise Sattari. « CCRAFT propose des puces monolithiques entièrement en TFLN, ainsi que des puces hybrides combinant TFLN et silicium pour faciliter l’intégration. »

La première fonderie TFLN opérationnelle à l’échelle industrielle

CCRAFT fournit également un Process Design Kit (PDK) qui aide les clients à concevoir et tester les microcircuits à produire. Le PDK contient une modélisation complète des caractéristiques physiques et performances de chaque composant, afin de garantir le comportement attendu des puces fabriquées. L’entreprise peut produire des Multi‑Project Wafers (MPW) contenant jusqu’à 800 puces différentes, afin d’aider les clients à accélérer les phases de modélisation et de tests. 

« Nous sommes la première entreprise au monde prête pour la production industrielle de puces TFLN », souligne Hamed Sattari. « D’autres en sont encore au stade du financement ou proposent des services dits de ‘fonderie virtuelle’ nécessitant une production externalisée. » Sattari et son équipe produisent depuis six ans des circuits photoniques intégrés grâce à l’infrastructure de pointe du CSEM. « Notre étroite collaboration avec le CSEM nous permet aujourd’hui de passer de la fabrication pilote à la production industrielle », déclare Hamed Sattari. L’entreprise prévoit d’installer de nouvelles lignes à Neuchâtel pour atteindre une production de 12 millions de puces par an d’ici 2030 et capturer jusqu’à 30 % du marché mondial.

« Le CSEM fournit une plate-forme unique à CCRAFT », fait remarquer Bahaa Roustom, VP Marketing & Business Development au CSEM : « En mettant à profit l’infrastructure et les années de savoir-faire du CSEM, ou encore les projets Horizon Europe, CCRAFT peut accélérer la production et pourrait devenir la première entreprise au monde à proposer la production industrielle de composants essentiels au traitement haute performance des informations optiques. C’est une véritable opportunité pour la Suisse et l’Europe de regagner de la souveraineté dans une technologie de communication et de calcul stratégique. Le lancement de CCRAFT illustre l’impact du programme de start-up du CSEM, qui soutient l’innovation de manière structurée et ambitieuse. Il s’accorde aussi avec nos objectifs visant à promouvoir l’innovation à l'international, à être en phase avec les évolutions du marché et à favoriser la prospérité des entreprises high-tech suisses. »