Les progrès de la Chine dans la technologie avancée des semi-conducteurs ralentissent

SHANGHAI – La Chine fait face à des retards dans la miniaturisation des semi-conducteurs. Dans une enquête Nikkei, la plupart des sept principaux fabricants d’équipements de fabrication de semi-conducteurs chinois qui ont répondu ont déclaré que leurs principaux produits étaient ceux destinés à fabriquer des puces de 14 nanomètres à 28 nm, soit deux ou trois générations de retard sur les puces avancées du monde. Certains ont dit que les machines les plus anciennes étaient leurs principaux produits.

De nombreuses personnes interrogées ont déclaré que les sanctions américaines contre la Chine avaient entravé leurs achats de pièces et de matériaux à l’étranger. Ils ont également déclaré que l’utilisation de pièces et de matériaux nationaux à la place d’articles d’outre-mer avait entraîné une baisse des taux de rendement.

«Nos principales machines de lithographie sont des modèles à 90 nanomètres. Nos modèles 28 nm et 14 nm peuvent être améliorés en termes de taux de rendement», a déclaré un ingénieur de Shanghai Micro Electronics Equipment, qui est presque le seul fabricant chinois d’équipements pour semi-conducteurs à commercialiser des machines de lithographie. Bien que les machines de lithographie soient les plus difficiles à produire, ASML, le plus grand fabricant de machines de lithographie au monde basé aux Pays-Bas, devrait commercialiser des modèles pouvant être utilisés pour des produits de 3 nm et 2 nm.

L’enquête basée sur des entretiens a été menée à Semicon China 2021, une exposition d’équipements de fabrication de semi-conducteurs qui s’est tenue à Shanghai en mars. Nikkei a approché plus de 20 fabricants de Chine continentale et n’a couvert que les entreprises qui ont répondu concrètement.

Fait remarquable, les répondants ont franchement admis la miniaturisation retardée des semi-conducteurs. Un chercheur de Advanced Micro-Fabrication Equipment (AMEC), qui a un avantage dans les systèmes de gravure, a déclaré: «Nous fournissons des machines pour 5 nm, mais nous vendons principalement [those] pour 14 nm et 28 nm. « 

AMEC est l’une des sociétés qui sont devenues les premières à être cotées sur le STAR Market, une bourse ouverte à Shanghai. Le marché a été établi conformément à l’ambition de Pékin d’autosuffisance dans des secteurs stratégiques tels que les semi-conducteurs. AMEC a enregistré des ventes de 2,2 milliards de yuans (340 millions de dollars) pour l’exercice jusqu’en décembre 2020, ce qui en fait un important fabricant d’équipements pour semi-conducteurs en Chine, et devance également d’autres entreprises chinoises dans la technologie de la miniaturisation.

Beijing E-Town Semiconductor Technology Co., un autre fabricant de systèmes de gravure, a produit principalement des systèmes à 40 nm et quelques systèmes à 28 nm, a déclaré un responsable de la société. Alors que la Chine vise à augmenter la proportion de semi-conducteurs produits dans le pays dans le cadre d’une politique d’État, « il existe une forte demande, même pour des équipements semi-conducteurs à usage quasi général », a déclaré le responsable.

Dans le cadre de l’enquête, Nikkei a obtenu des réponses de sept sociétés, dont NAURA et Kingsemi, ainsi que les trois sociétés susmentionnées. Seule AMEC a réussi à développer un produit pour la technologie de pointe du 5 nm, et toutes les autres entreprises ont déclaré qu’elles produisaient des produits de 14 nm ou plus. Pour cette raison, beaucoup ont déclaré qu’ils accordaient une priorité plus élevée au remplacement des micropuces produites en Chine par celles produites à l’étranger.

« Les semi-conducteurs ne sont pas utilisés uniquement dans les smartphones. Il existe également une demande pour des puces de 120 nm », a déclaré un responsable de Hangzhou Changchuan Technology.

Le monde connaît une pénurie sans précédent de semi-conducteurs. Ce n’est pas seulement parce que la demande de puces utilisées dans les serveurs et les ordinateurs personnels a rapidement augmenté alors que le télétravail s’est propagé au milieu de la pandémie COVID-19. Une vague de froid au Texas aux États-Unis, des pénuries d’eau à Taïwan et des incendies d’usines de semi-conducteurs ont perturbé l’approvisionnement en micropuces. La plupart des prévisionnistes prévoient qu’il faudra au moins un an pour que les conditions de l’offre et de la demande sur le marché des semi-conducteurs reviennent à la normale. Dans la situation actuelle, les fabricants chinois d’équipements pour semi-conducteurs doivent augmenter rapidement leur production.

Pour la Chine, cependant, une des principales raisons de la pénurie de semi-conducteurs réside dans les sanctions imposées par les États-Unis contre le pays.

« Lorsque nous ne pouvons obtenir qu’une seule pièce de base, le développement de nos produits subira un impact négatif considérable », a déclaré l’ingénieur de SMEE. « Puisqu’il est devenu clair au cours des dernières années qu’il est difficile d’introduire la technologie de l’étranger, nous devrons trouver des solutions grâce à nos propres efforts », a déclaré un responsable de Kingsemi.

Semiconductor Manufacturing International Co., la plus grande fonderie de Chine, fait face à des vents contraires en raison des sanctions américaines. (Photo gracieuseté du SMIC)

Les pénuries de pièces, de matériaux et d’équipements de fabrication pour semi-conducteurs ont également influencé la performance des fonderies ou des producteurs contractuels de semi-conducteurs. Chez Semiconductor Manufacturing International Co., la plus grande entreprise de fonderie en Chine, les puces 14 nm et 28 nm représentaient 5,0% de ses ventes entre octobre et décembre 2020. Le pourcentage avait fortement chuté de 14,6% en juillet-septembre. L’industrie des semi-conducteurs semble avoir ressenti le plus fort impact des sanctions américaines.

En janvier, la société de recherche américaine IC Insights a prédit que le taux d’autosuffisance de la Chine pour les semi-conducteurs ne serait que de 19,4% en 2025. Il s’agissait d’une légère correction à la baisse après que la société en 2020 avait prédit que le ratio augmenterait à 20,7% d’ici 2024. Il a également noté que plus de la moitié du ratio était représenté par les unités de Chine continentale de fabricants étrangers, tels que Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC), et les sociétés sud-coréennes SK Hynix et Samsung Electronics, le taux d’autosuffisance qui ne concerne que les fabricants chinois estimé à environ 10% .

Le gouvernement chinois dirigé par Xi avait accordé d’importantes subventions à des projets de semi-conducteurs à travers le pays jusqu’en 2020, mais les résultats du financement étaient limités, de nombreux projets ayant échoué. Le gouvernement mentionne désormais rarement l’objectif d’autosuffisance de 70% défini dans sa politique industrielle Made in China 2025. Il ne sera pas facile pour l’industrie des semi-conducteurs du pays de se remettre d’avoir été son talon d’Achille.