La percée des puces chinoises pose un dilemme stratégique

Combien de temps et d’argent SMIC va-t-il consacrer à la production à grande échelle de son nouveau semi-conducteur ?

Une percée du plus grand fabricant de puces de Chine, révélée le mois dernier, a provoqué un souffle de surprise chez les observateurs extérieurs à l’industrie. Mais la décision de Semiconductor Manufacturing International Corporation de commencer à expédier des semi-conducteurs avancés « 7 nanomètres » n’était qu’une question de temps.

La question la plus intéressante est maintenant de savoir combien de temps et d’argent la société est prête à investir pour les produire à grande échelle en utilisant une méthode que ses rivaux internationaux ont abandonnée pour une méthode plus efficace.

Cette évolution, qui devrait se dérouler au cours de l’année à venir, montrera si les fabricants de puces chinois sont vraiment prêts à donner la priorité à la cause politique de l’autosuffisance de leur pays plutôt qu’à l’argument commercial du gain.

Pour commencer, le 7nm – le nom marketing d’un processus technologique de fabrication de puces – est en retard d’une génération sur les plus avancées en matière de production de masse. Elle est à la traîne de la génération de puces 5nm proposée par les leaders du secteur, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company et Samsung en Corée du Sud. Et le 7 nm n’est que le minimum requis pour les puces informatiques à haute performance qui traitent rapidement de grandes quantités de données dans tout, des serveurs aux smartphones.

Depuis qu’elle a embauché l’ancien vétéran de TSMC Liang Mong-song comme co-directeur général en 2017, SMIC a fait des progrès dans la maîtrise des générations de technologies de fabrication telles que le 16nm et le 10nm.

Mais le problème de l’entreprise est que les États-Unis bloquent les exportations de machines à ultraviolets extrêmes vers la Chine. Ce type d’équipement de lithographie, qui permet de placer des motifs de circuits intégrés sur la surface d’une tranche en l’exposant une seule fois à la lumière, est devenu le pilier de la fabrication des puces avec le processus 7nm et des technologies plus avancées depuis 2019.

« Le tollé suscité par les progrès de SMIC est assez exagéré – ils utilisent une exposition supplémentaire pour compenser l’absence d’EUV », déclare Douglas Fuller, expert de l’industrie chinoise des semi-conducteurs. « Mais il est entendu que le rendement est terrible ».

SMIC a été ouvert sur sa quête de la technologie 7nm. Début 2020, l’entreprise a déclaré qu’elle développait un processus « n+1 » « comparable au 7nm ». En octobre de la même année, le fabricant de puces chinois Innosilicon a annoncé qu’il avait terminé la conception et les tests finaux d’un produit qui utiliserait ce processus. SMIC a également déclaré qu’elle avait pour objectif d’amener cette technologie à la production de masse l’année prochaine.

Cependant, comme SMIC ne peut pas se procurer d’équipement EUV, elle compte sur l’utilisation de machines à ultraviolets profonds. Cet équipement a une génération de retard par rapport à l’EUV et ne peut terminer les puces de 7 nm qu’après trois, voire quatre cycles de modelage.

Inquiet de voir les fabricants de puces chinois contourner ainsi l’interdiction de l’EUV par les États-Unis, Washington a discuté ces derniers mois avec des fabricants d’équipements tels que le néerlandais ASML et le japonais Nikon de la possibilité d’arrêter également la livraison de machines DUV à la Chine. Mais les analystes estiment que la Chine a acheté suffisamment d’équipements pour se prémunir contre un tel risque.

Cependant, les défis techniques de la transition vers le 7nm ont tourmenté de nombreux autres fabricants de puces. Intel a lutté pendant des années pour passer sous la technologie 10nm. Et même si SMIC réussit, la concurrence avec les rivaux mondiaux sera une bataille difficile étant donné les coûts supplémentaires et le temps requis pour utiliser les machines DUV.

La question de savoir si c’est un combat que SMIC souhaite mener reste ouverte. Liang et son co-PDG, Zhao Haijun, sont en désaccord sur le prix que l’entreprise doit payer pour continuer à rattraper ses pairs internationaux. Alors que Liang veut continuer à aller de l’avant avec le développement de technologies de pointe, Zhao a préconisé de se concentrer sur l’expansion de capacités moins avancées pour gagner des parts de marché. Pas plus tard que vendredi dernier, il a déclaré aux investisseurs que la SMIC allouerait de manière flexible des capacités à des générations de technologies moins avancées pour répondre à la forte demande dans des domaines tels que les puces à usage industriel.

Les tentatives passées de Pékin de pousser l’innovation de rupture dans la fabrication des semi-conducteurs ont été entravées par la réticence des fabricants de puces à prendre le risque d’utiliser des solutions maison peu testées. La SMIC est maintenant à la croisée des chemins concernant cette priorité. Contrainte par les restrictions américaines sur les exportations de technologies de puces vers la Chine, la dépendance de l’entreprise vis-à-vis de son marché national a augmenté de plus de 10 points de pourcentage au cours des quatre dernières années pour atteindre près de 70 % de ses revenus.

Mais les experts du secteur disent que cela n’équivaut pas à un acquiescement à la priorisation des objectifs de l’industrie nationale. Un cadre du secteur des semi-conducteurs déclare : « Leur véritable ambition est d’être une entreprise technologiquement forte et rentable. Le moment où ils sont obligés d’y renoncer, c’est le moment où la Chine se découple vraiment du monde. »

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