Une percée du plus grand fabricant de puces chinois révélée le mois dernier a déclenché un sursaut de surprise parmi les observateurs extérieurs à l’industrie. Mais la décision de Semiconductor Manufacturing International Corporation de commencer expédition les semi-conducteurs avancés « 7 nanomètres » n’étaient qu’une question de temps.
La question la plus intéressante est maintenant de savoir combien de temps et d’argent l’entreprise est prête à consacrer à leur production à grande échelle en utilisant une méthode que leurs concurrents internationaux ont abandonnée pour une méthode plus efficace.
Ce développement, 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 consistant à rendre leur pays autosuffisant plutôt qu’à l’analyse de rentabilisation.
Pour commencer, 7 nm – le nom commercial d’un processus technologique de fabrication de puces – a une génération de retard sur la production de masse la plus avancée. Il suit la génération de puces 5 nm proposée par les leaders de l’industrie Taiwan Semiconductor Manufacturing Company et le sud-coréen Samsung. Et 7 nm n’est que le minimum requis pour les puces informatiques hautes performances qui traitent rapidement de grandes quantités de données dans tout, des serveurs aux smartphones.
Depuis l’embauche de l’ancien vétéran de TSMC Liang Mong-song en tant que co-directeur général en 2017, SMIC a fait des progrès dans la maîtrise des générations de technologies de fabrication telles que 16 nm et 10 nm.
Mais le problème de l’entreprise est que les États-Unis bloquent les exportations de machines à ultraviolets extrêmes vers la Chine. Un tel équipement de lithographie, qui peut placer des motifs de circuits intégrés sur une surface de plaquette en l’exposant à la lumière une seule fois, est devenu le pilier de la fabrication de puces avec le procédé 7 nm et une technologie plus avancée depuis 2019.
« La fureur suscitée par les progrès du SMIC est assez exagérée – ils utilisent une exposition supplémentaire pour compenser le manque d’EUV », déclare Douglas Fuller, un 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 7 nm. Début 2020, la société a déclaré développer un procédé « n+1 » « comparable à 7nm ». En octobre de la même année, la société chinoise de puces Innosilicon a annoncé qu’elle avait terminé la conception et les tests finaux d’un produit qui utiliserait ce processus. Le SMIC a également déclaré qu’il visait à amener la technologie à la production de masse l’année prochaine.
Cependant, comme le SMIC ne peut pas sécuriser les équipements EUV, il s’appuie sur l’utilisation de machines à ultraviolets profonds. Cet équipement est une génération derrière EUV qui ne peut terminer des puces de 7 nm qu’en trois ou même quatre cycles de structuration.
Poussé par la crainte que les fabricants de puces chinois puissent contourner l’interdiction EUV des États-Unis de cette manière, Washington a discuté ces derniers mois avec des fabricants d’équipements tels que ASML des Pays-Bas et Nikon du Japon 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 protéger contre un tel risque.
Cependant, les défis techniques de la transition vers 7 nm ont tourmenté de nombreux autres fabricants de puces. Intel a lutté pendant des années pour passer en dessous de la technologie 10 nm. Et même si SMIC réussit, rivaliser avec des rivaux mondiaux sera une bataille difficile compte tenu des coûts et du temps supplémentaires nécessaires à l’utilisation des machines DUV.
Que ce soit un combat que veut le SMIC est une question ouverte. Liang et son co-PDG Zhao Haijun sont en désaccord sur le prix que l’entreprise devrait payer pour poursuivre ses efforts pour rattraper ses pairs internationaux. Alors que Liang souhaite continuer à faire avancer le développement de technologies de pointe, Zhao a préconisé de se concentrer sur l’expansion des capacités moins avancées pour gagner des parts de marché. Pas plus tard que vendredi dernier, il a déclaré aux investisseurs que le SMIC allouerait de manière flexible la capacité aux générations technologiques moins avancées pour répondre à la forte demande dans des domaines tels que les puces à usage industriel.
Les tentatives passées de Pékin pour pousser l’innovation révolutionnaire dans la fabrication de semi-conducteurs ont été entravées par la réticence des fabricants de puces à risquer d’utiliser des solutions maison peu testées. Le SMIC est aujourd’hui à la croisée des chemins sur cette priorité. Contrainte par les restrictions américaines sur les exportations de technologies de puces vers la Chine, la dépendance de l’entreprise à l’égard de son marché intérieur 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 de l’industrie disent que cela n’équivaut pas à accepter de prioriser les objectifs de l’industrie nationale. Un dirigeant de semi-conducteurs déclare : « Leur véritable ambition est d’être une entreprise technologiquement forte et rentable. Au moment où ils sont obligés d’abandonner cela, c’est le moment où la Chine se découple vraiment du monde.