Arts&MétiersMag - N°428 - Juin/Juillet 2021 - 22

EXPERTISE CHAÎNE D'APPROVISIONNEMENT
LA PÉNURIE DE PUCES
VA ÊTRE LONGUE
FRANÇOIS BUS
(Ai. 158)
Docteur ès sciences
de gestion, il
débute chez Texas
Instruments à
l'époque de
l'invention des
puces. Il y fera une
grande partie de sa
carrière. Par la
suite, chez Sfernice,
il transfère les
technologies et les
méthodes des semiconducteurs.
Enfin,
il crée la
société d'étude et
de mise en œuvre
de stratégie
industrielle
internationale
Framatech,
spécialisée dans
les composants
électroniques.
Membre fondateur
de la technopole de
Sophia-Antipolis et
chargé de cours à
l'université, il est
l'auteur de livres
sur la gestion et la
psychosociologie
des entreprises et,
récemment,
d'«À l'époque où
les puces font leurs
lois» - un titre
prémonitoire (lire
aussi AMMag de
mars 2021, p. 34).
La pénurie de puces électroniques est la plus grave qu'ait connue cette industrie. Les solutions
sont complexes à mettre en œuvre et nécessitent d'importants investissements, comme
l'explique le fondateur de Framatech, spécialisée dans les composants électroniques,
l'enseignant et auteur, François Bus (Ai. 158). L'Europe a cependant une partition à jouer.
J
ack Kilby, ingénieur de Texas Instruments, a inventé
la puce électronique - ça lui valut un prix Nobel.
Elle reproduit une ou plusieurs fonctions grâce à
l'intégration de différents composants, principalement
des transistors. À l'origine, il y en avait
quelques dizaines, aujourd'hui plusieurs milliards : pour
incorporer davantage de fonctions de plus en plus complexes,
en effet, le nombre de transistors doit augmenter.
On compte peu de fabricants de puces (lire ci-dessous), car
les compétences sont pointues et les investissements s'élèvent
en milliards de dollars par unité de production.
LES RAISONS D'UNE CRISE HISTORIQUE
On fabrique les puces par photolithographie. Après application
d'une résine photosensible, la surface à graver est
éclairée, ce qui change les caractéristiques de la résine.
Celle-ci peut dès lors être éliminée chimiquement et la surface
nue peut être gravée. Pour les puces, les gravures sont
faites sur des tranches de silicium, appelées «wafers». Elles
mesurent 300 mm de diamètre et 0,7 mm d'épaisseur.
Les confinements pour cause de pandémie ont provoqué
une augmentation des ventes de matériel informatique (télétravail,
téléenseignement). La production automobile,
interrompue lors du premier confinement, a arrêté ses commandes.
Puis la filière a commandé à nouveau des puces
mais les producteurs tournaient déjà à plein régime pour
répondre aux demandes du secteur informatique. D'autres
causes conjoncturelles ont amplifié le phénomène. L'incendie
d'une fonderie japonaise spécialisée dans les puces pour
l'automobile et la perturbation du réseau électrique de l'État
du Texas, à cause d'une météo extrême, ont mis longuement
à l'arrêt deux sites importants.
La géopolitique a également contribué au désordre.
L'inscription sur liste noire de la fonderie chinoise Smic par
les États-Unis a provoqué le transfert de la demande des
clients américains sur Taïwan. Et les menaces américaines
contre Huawei, fabricant chinois de smartphones, ont incité
ce dernier à constituer d'importants stocks de puces. D'autres
phénomènes structurels ont une part de responsabilité : la
5G, les véhicules électriques, les objets connectés et, enfin,
la tendance à la miniaturisation à outrance, conséquence de
la demande d'électronique de plus en plus puissante, de
plus en plus rapide et de moins en moins énergivore.
LA LUMIÈRE EXTRÊME ULTRAVIOLETTE
EST EUROPÉENNE
Pour faire tenir sur une même surface de plus en plus de
transistors, ceux-ci doivent être de plus en plus petits et être
gravés de plus en plus finement. Certains produits présentent
déjà une gravure inférieure à 10 nanomètres (10 milliardièmes
de mètre) de largeur. Il a fallu développer une technique
de photolithographie spécifique pour atteindre ces
dimensions. ASML, le champion de ces équipements, est
européen. Cette entreprise néerlandaise et les Allemandes
Le poids lourd, Intel, conçoit et fabrique
lui-même ses puces électroniques.
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Trois modèles de producteurs
Le marché mondial des puces représente 440 milliards de dollars par
an. Trois modèles d'entreprise se le partagent :
* celles qui se focalisent sur la conception des puces, dont
le champion est ARM. Elles sous-traitent la fabrication ;
* celles qui se consacrent à la fabrication des puces. La fonderie
TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) représente
plus de 50 % de cette catégorie, avec 50 milliards de dollars de chiffre
d'affaires ;
* celles qui intègrent conception et fabrication. La plus importante,
Intel, avec 80 milliards de dollars de chiffre d'affaires, est suivie
de près par Samsung. La Franco-italienne STMicroelectronics fait
partie de cette catégorie (10 milliards d'euros de chiffre d'affaires).
N°428 / Juin-juillet 2021
PHOTO DR
PHOTO WALDEN KIRSCH, INTEL CORPORATION

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