La Chine exprime depuis plusieurs années son intention de développer ses propres standards techniques et de rattraper son retard technologique en matière de semi-conducteurs pour ne plus dépendre des ressources occidentales et ne plus avoir à verser d’importants droits de licence pour la propriété intelllectuelle exploitée.
Les Etats-Unis ont pris la mesure du danger en jouant sur une guerre commerciale qui impose des restrictions d’accès aux technologies US dès lors qu’elles peuvent servir les intérêts militaro-industriels de l’Empire du Milieu.
De nombreuses entreprises chinoises, Huawei et ZTE en tête avec les soupçons d’espionnage et de risque pour la sécurité nationale, sont ainsi passées en liste noire, bloquant les échanges commerciaux et les collaborations avec les entreprises américaines.
L’un des points sensibles porte sur les télécommunications, le silicium et l’accès aux technologies de gravure les plus fines qui permettent de fabriquer des puces électroniques toujours plus puissantes et miniaturisées.
Faute de pouvoir accéder aux dernières avancées de fondeurs comme le taiwanais TSMC ou le coréen Samsung, la Chine investit massivement pour faire progresser ses propres fonderies, ces dernières ayant plusieurs années de retard technologique à rattraper.
SMIC passe au 14 nm
Le fondeur SMIC fait partie de ceux-là et bénéficie de gros soutiens financiers pour affiner ses techniques de gravure. Il vient d’annoncer la mise en production de masse pour sa technique de gravure en 14 nm au sein de son usine Fab SN1 et serait déjà en train de préparer la gravure vers les noeuds inférieurs, même si rien n’est très clair sur la finesse attendue.
C’est encore loin des procédés de gravure en 3 nm lancés par Samsung et TSMC dès cette année, ainsi que des projets en 2 nm déjà anticipés pour 2024 ou 2025 mais cela démontre les ambitions du fondeur malgré les contraintes qui lui sont imposées.
Les Etats-Unis ont pourtant fait bloquer les exportations des équipements de lithographie EUV (Extreme Ultra Violet ) permettant les gravures les plus fines et même les machines de lithographie DUV (Deep Ultra Violet) utilisées pour, justement, de la gravure en 14 nm.
Ce n’est pas très difficile dans la mesure où un très petit nombre d’acteurs, au premier rang desquels le néerlandais ASML, sont capables de produire ce type d’équipement très complexe et coûteux.
Malgré ces efforts pour freiner l’avancée de la Chine dans les semiconducteurs, SMIC serait donc déjà en mesure de descendre sous les 14 nm. Il reste à voir dans quelle mesure.
Des quelques rares informations obtenues des analystes et observateurs du marché, la prochaine étape serait le passage vers une gravure se rapprochant du 10 nm, avec des vues sur de prochaines générations en 7 nm et 5 nm.
Comment affiner la gravure sans les outils correspondants ?
Sans accès à l’EUV, des techniques alternatives faisant intervenir la lithographie DUV semblent avoir émergé et peuvent permettre d’affiner les designs mais il semble difficile de pouvoir en faire une méthode de référence pour des puces complexes et, surtout, elle est une impasse technique en ne permettant pas de progresser beaucoup plus loin.
S’il doit être possible de créer des puces en 7 nm en DUV en poussant les équipements au-delà de leurs limites (avec des contraintes associées qui joueront sur les rendements et la complexité des designs des composants électroniques), descendre plus bas, même vers le 5 nm, sera difficile.
Les médias d’Etat chinois y font pourtant référence, peut-être aussi pour titiller les autorités américaines, promptes à aligner les restrictions contre les entreprises chinoises, ce qui a aussi pour effet adverse de stimuler la volonté de développer des techniques purement chinoises. Cela pourrait finir par se retourner contre le monde occidental.