{"id":992777,"date":"2025-12-16T08:06:28","date_gmt":"2025-12-16T08:06:28","guid":{"rendered":"https:\/\/capiwell.ch\/?p=992777"},"modified":"2025-12-03T21:49:12","modified_gmt":"2025-12-03T21:49:12","slug":"comment-substrate-defie-loligopole-des-puces-electroniques-et-pourquoi-la-suisse-devrait-y-preter-attention","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/capiwell.ch\/fr\/comment-substrate-defie-loligopole-des-puces-electroniques-et-pourquoi-la-suisse-devrait-y-preter-attention\/","title":{"rendered":"Comment Substrate d\u00e9fie l'oligopole des puces \u00e9lectroniques et pourquoi la Suisse devrait y pr\u00eater attention"},"content":{"rendered":"
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Peu de secteurs ont autant d'importance strat\u00e9gique ou pr\u00e9sentent un tel niveau de concentration que celui de la fabrication de semi-conducteurs. Les puces \u00e9lectroniques actuelles sont \u00e0 la base de tout, de l'intelligence artificielle et de la finance \u00e0 haute vitesse aux technologies de d\u00e9fense et \u00e0 l'automatisation industrielle.Pourtant, les outils n\u00e9cessaires \u00e0 la fabrication des processeurs les plus avanc\u00e9s proviennent d'une seule et m\u00eame entreprise. La soci\u00e9t\u00e9 n\u00e9erlandaise ASML contr\u00f4le plus de 90 % du march\u00e9 mondial des syst\u00e8mes de lithographie \u00e0 ultraviolets extr\u00eames. Chaque machine co\u00fbte plus de 300 millions d'euros, p\u00e8se environ 180 tonnes et n\u00e9cessite des milliers de sp\u00e9cialistes pour son assemblage.

<\/span>La partie fabrication de la cha\u00eene est tout aussi concentr\u00e9e. TSMC, \u00e0 Ta\u00efwan, produit la grande majorit\u00e9 des puces de pointe dans le monde, tandis que Samsung et SK Hynix exploitent le reste de la capacit\u00e9. Cette d\u00e9pendance est devenue une vuln\u00e9rabilit\u00e9 g\u00e9opolitique. Dans ce contexte, une start-up californienne tente quelque chose que beaucoup dans l'industrie consid\u00e9raient autrefois comme impossible : r\u00e9\u00e9crire le processus central de la fabrication des puces.<\/span><\/p>

Fond\u00e9e il y a trois ans, Substrate souhaite remplacer la lithographie EUV par un syst\u00e8me bas\u00e9 sur les rayons X g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par des acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules compacts. La soci\u00e9t\u00e9 a lev\u00e9 plus de 100 millions de dollars aupr\u00e8s d'investisseurs tels que Peter Thiel et In-Q-Tel, la branche d'investissement associ\u00e9e aux services de renseignement am\u00e9ricains. Sa valorisation s'\u00e9l\u00e8ve \u00e0 environ un milliard de dollars, bien qu'elle ne dispose d'aucun outil commercial. Pour les \u00c9tats-Unis, ce projet s'inscrit dans le cadre des efforts nationaux visant \u00e0 relancer la fabrication de puces \u00e9lectroniques sur le territoire am\u00e9ricain. Pour l'industrie en g\u00e9n\u00e9ral, il repr\u00e9sente une alternative potentielle \u00e0 un moment o\u00f9 la demande mondiale est en forte hausse.<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Une industrie mondiale qui atteint les limites de la concentration<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le march\u00e9 des semi-conducteurs a g\u00e9n\u00e9r\u00e9 environ 600 milliards de dollars de chiffre d'affaires en 2024 et devrait atteindre un trillion de dollars d'ici 2030. Pourtant, seules quelques entreprises sont capables de produire des puces de moins de sept nanom\u00e8tres. \u00c0 elle seule, TSMC repr\u00e9sente plus de 90 % de la capacit\u00e9 mondiale pour les n\u0153uds les plus avanc\u00e9s. Des entreprises telles que Nvidia, AMD, Qualcomm et Broadcom d\u00e9pendent presque enti\u00e8rement de TSMC pour leurs derniers processeurs.<\/span><\/p>

L'intensit\u00e9 capitalistique est \u00e9norme. Une usine de fabrication moderne \u00e0 la pointe de la technologie n\u00e9cessite entre 15 et 25 milliards de dollars am\u00e9ricains d'investissement initial. Apr\u00e8s la construction, des d\u00e9penses suppl\u00e9mentaires sont n\u00e9cessaires pour le personnel, l'ing\u00e9nierie des processus et l'am\u00e9lioration du rendement. La complexit\u00e9 de l'EUV a cr\u00e9\u00e9 une barri\u00e8re \u00e0 l'entr\u00e9e que m\u00eame les gouvernements ont du mal \u00e0 surmonter.<\/span><\/p>

Les \u00c9tats-Unis ont engag\u00e9 52 milliards de dollars de subventions dans le cadre du CHIPS Act. TSMC d\u00e9pense plus de 40 milliards de dollars dans ses sites en Arizona. Le plan d'expansion \u00e0 long terme d'Intel dans plusieurs \u00c9tats d\u00e9passe les cent milliards de dollars am\u00e9ricains. Malgr\u00e9 ces sommes, la capacit\u00e9 de production de pointe ne progresse que lentement.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Tentative de Substrate de remplacer l'EUV<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Substrate propose d'utiliser des faisceaux de rayons X intenses produits en acc\u00e9l\u00e9rant des \u00e9lectrons \u00e0 une vitesse proche de celle de la lumi\u00e8re et en les guidant \u00e0 travers des structures magn\u00e9tiques appel\u00e9es onduleurs. Le rayonnement qui en r\u00e9sulte est extr\u00eamement brillant, moins sujet \u00e0 la diffusion que la lumi\u00e8re ultraviolette et capable de produire des motifs nets sur des plaquettes de silicium.<\/span><\/p>

Les analystes de Yole estiment que, si la technologie arrive \u00e0 maturit\u00e9, le co\u00fbt de production d'une plaquette pourrait passer d'environ 100 000 \u00e0 10 000 euros. La r\u00e9duction des besoins en capitaux ouvrirait le champ \u00e0 de nouveaux fabricants et r\u00e9duirait la d\u00e9pendance mondiale vis-\u00e0-vis d'un petit nombre d'usines.<\/span><\/p>

Le principe physique qui sous-tend cette id\u00e9e est bien \u00e9tabli. Les rayons X peuvent p\u00e9n\u00e9trer plus profond\u00e9ment et maintenir une coh\u00e9rence de faisceau plus \u00e9troite, ce qui r\u00e9duit le besoin de corrections optiques complexes requises dans les syst\u00e8mes EUV. Substrate affirme que la lithographie par rayons X pourrait devenir un processus \u00e0 exposition unique, ce qui simplifierait la conception des outils et am\u00e9liorerait potentiellement le d\u00e9bit.<\/span><\/p>

Les approches alternatives suscitent un int\u00e9r\u00eat croissant. Inversion Semiconductor d\u00e9veloppe des acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules de table, tandis que XLight, en Californie, travaille sur des lasers \u00e0 \u00e9lectrons libres pour la production de puces. ASML a explor\u00e9 les sources lumineuses bas\u00e9es sur des acc\u00e9l\u00e9rateurs dans le cadre de programmes de recherche ant\u00e9rieurs et d\u00e9tient des brevets dans ce domaine, m\u00eame si elle s'est finalement concentr\u00e9e sur l'EUV g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par laser.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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D\u00e9fis techniques et industriels<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Transformer cette id\u00e9e en une plateforme de production reste un d\u00e9fi technique majeur. Les rayons X \u00e0 haute intensit\u00e9 n\u00e9cessitent une fabrication dans des conditions de vide pouss\u00e9. De nouveaux photor\u00e9sistants doivent \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9s pour tol\u00e9rer les niveaux de rayonnement. Les syst\u00e8mes de contr\u00f4le des processus devraient \u00eatre enti\u00e8rement repens\u00e9s. Un seul acc\u00e9l\u00e9rateur peut prendre en charge plusieurs outils de lithographie, ce qui signifie que tout dysfonctionnement pourrait interrompre toute une ligne de production.<\/span><\/p>

Les analystes de Jefferies estiment que, dans des conditions favorables, la maturit\u00e9 commerciale pourrait \u00eatre atteinte d'ici une dizaine d'ann\u00e9es. La barre \u00e0 atteindre est haute. Les machines EUV actuelles produisent plus de 200 plaquettes par heure avec un temps de fonctionnement \u00e9lev\u00e9. Substrate vise \u00e0 d\u00e9marrer la production en s\u00e9rie en 2028, mais de nombreux acteurs du secteur consid\u00e8rent que le d\u00e9but des ann\u00e9es 2030 est la date la plus r\u00e9aliste.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Un projet b\u00e9n\u00e9ficiant d'un soutien strat\u00e9gique<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Malgr\u00e9 les incertitudes techniques, l'int\u00e9r\u00eat politique suscit\u00e9 par Substrate est consid\u00e9rable. De hauts responsables du d\u00e9partement am\u00e9ricain du Commerce et du d\u00e9partement am\u00e9ricain de l'\u00c9nergie ont rendu visite \u00e0 l'entreprise. L'investissement d'In-Q-Tel t\u00e9moigne d'une convergence avec des consid\u00e9rations plus larges en mati\u00e8re de s\u00e9curit\u00e9 nationale.\u00a0<\/span><\/p>

Les \u00c9tats-Unis cherchent \u00e0 acqu\u00e9rir une plus grande autonomie dans la production de puces avanc\u00e9es, qui sont essentielles pour la d\u00e9fense, les infrastructures et les applications industrielles futures. Plus de 90 % des puces IA de pointe dans le monde sont produites \u00e0 Ta\u00efwan. Une technologie susceptible de r\u00e9duire le co\u00fbt de la production nationale est donc tr\u00e8s attractive. Substrate b\u00e9n\u00e9ficie d'une longue tradition de collaboration entre les secteurs public et priv\u00e9 aux \u00c9tats-Unis, o\u00f9 l'engagement pr\u00e9coce du gouvernement acc\u00e9l\u00e8re souvent le d\u00e9veloppement des technologies de pointe.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Pourquoi cela est important pour la Suisse<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Pour la Suisse, les d\u00e9veloppements dans le domaine de la fabrication internationale de semi-conducteurs sont bien plus qu'une histoire industrielle lointaine. Le pays investit environ 24 milliards de francs suisses par an dans la recherche et le d\u00e9veloppement, soit environ 3,4 % du PIB. Ses universit\u00e9s et ses centres de recherche appliqu\u00e9e poss\u00e8dent une expertise approfondie dans des domaines directement li\u00e9s aux technologies de puces de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration.<\/span><\/p>

L'ETH Zurich et l'EPFL g\u00e9n\u00e8rent entre 25 et 30 spin-offs deep tech chaque ann\u00e9e. Le Centre suisse d'\u00e9lectronique et de microtechnique (CSEM) \u00e0 Neuch\u00e2tel, dot\u00e9 d'un budget d'environ 110 millions de francs suisses, soutient des partenaires nationaux et internationaux dans les domaines de la microfabrication, de la nanolithographie, de la photonique et de la m\u00e9trologie.<\/span><\/p>

La Suisse joue \u00e9galement un r\u00f4le important dans la cha\u00eene de valeur industrielle. Des entreprises telles que STMicroelectronics emploient environ 1000 personnes \u00e0 Gen\u00e8ve et Neuch\u00e2tel. Des soci\u00e9t\u00e9s telles que Sensirion, u-blox et LEM fournissent des capteurs, des puces de connectivit\u00e9 et des composants \u00e9lectroniques de puissance aux march\u00e9s mondiaux. L'industrie photonique suisse g\u00e9n\u00e8re plus de 5 milliards de francs suisses d'exportations par an et constitue l'un des p\u00f4les les plus denses au monde dans le domaine de l'ing\u00e9nierie optique de haute pr\u00e9cision.<\/span><\/p>

Dans ce contexte, l'\u00e9mergence de m\u00e9thodes lithographiques alternatives rev\u00eat une grande importance. Si les co\u00fbts d'investissement diminuent et que de nouveaux paradigmes de production deviennent viables, certains segments de l'industrie des semi-conducteurs pourraient devenir plus accessibles aux pays sp\u00e9cialis\u00e9s dans les sous-syst\u00e8mes de haute pr\u00e9cision et l'innovation ax\u00e9e sur la recherche. La Suisse correspond bien \u00e0 ce profil.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Opportunit\u00e9s pour les entreprises suisses de deep tech<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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L'approche de Substrate offre une perspective utile pour la Suisse. Le pays n'a pas besoin de construire des usines de puces \u00e0 grande \u00e9chelle pour tirer profit des changements mondiaux. Il peut plut\u00f4t renforcer son r\u00f4le de fournisseur de technologies habilitantes.<\/span><\/p>

Les entreprises suisses excellent d\u00e9j\u00e0 dans les domaines des composants optiques, des syst\u00e8mes \u00e0 vide, de la technologie laser, des \u00e9quipements de positionnement et des outils de mesure. Tous ces domaines sont essentiels pour toute future plateforme de lithographie par rayons X. Les spin-offs de l'ETH contribuent aux syst\u00e8mes quantiques, \u00e0 la photonique int\u00e9gr\u00e9e et aux nouveaux mat\u00e9riaux. L'expertise du CSEM en microfabrication pourrait s'av\u00e9rer pr\u00e9cieuse si les m\u00e9thodes de lithographie alternatives n\u00e9cessitent de nouveaux modules de processus.<\/span><\/p>

La Suisse dispose \u00e9galement de cadres qui soutiennent le d\u00e9veloppement des technologies de pointe \u00e0 un stade pr\u00e9coce, notamment les programmes phares d'Innosuisse, les initiatives nationales dans le domaine quantique et les partenariats d'innovation d'armasuisse. Ces programmes pourraient \u00eatre \u00e9largis afin de garantir que les entreprises suisses puissent b\u00e9n\u00e9ficier rapidement de nouveaux r\u00e9seaux de recherche internationaux et de plateformes de prototypes.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Un paysage de l'innovation plus connect\u00e9<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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La course aux semi-conducteurs entre dans une phase plus exp\u00e9rimentale. Alors que la demande en informatique de pointe s'acc\u00e9l\u00e8re, de nouvelles sources lumineuses, de nouveaux mat\u00e9riaux et de nouvelles architectures de processus sont explor\u00e9s \u00e0 l'\u00e9chelle mondiale. La Suisse est bien plac\u00e9e pour y contribuer, car elle combine des investissements \u00e0 long terme dans la recherche et une pr\u00e9cision industrielle.<\/span><\/p>

Si les nouvelles technologies lithographiques parviennent \u00e0 atteindre la viabilit\u00e9 technique et \u00e9conomique, de nouvelles structures de cha\u00eene d'approvisionnement verront le jour. Cela pourrait cr\u00e9er des opportunit\u00e9s pour les pays sp\u00e9cialis\u00e9s dans les composants \u00e0 forte valeur ajout\u00e9e plut\u00f4t que dans la production de masse. Les atouts reconnus de la Suisse dans les domaines de la mesure de pr\u00e9cision, de l'optique et de l'automatisation pourraient devenir encore plus pertinents.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Une comp\u00e9tition mondiale que la Suisse peut contribuer \u00e0 fa\u00e7onner<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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L'avenir de la fabrication des puces ne d\u00e9pendra pas d'une seule technologie. L'EUV restera la norme industrielle pendant des ann\u00e9es, mais d'autres approches gagnent du terrain. Alors que le march\u00e9 des semi-conducteurs se dirige vers le billion de dollars, la capacit\u00e9 et l'optionalit\u00e9 auront leur importance.<\/span><\/p>

La tentative de Substrate de repenser la lithographie montre que m\u00eame les industries tr\u00e8s consolid\u00e9es sont susceptibles d'\u00eatre boulevers\u00e9es lorsque l'ambition scientifique, l'ing\u00e9nierie industrielle et le soutien strat\u00e9gique convergent. Que l'entreprise r\u00e9ussisse ou non, ce projet annonce un changement dans la mani\u00e8re dont la prochaine g\u00e9n\u00e9ration de technologies des semi-conducteurs pourrait se d\u00e9velopper.<\/span><\/p>

Pour la Suisse, cela repr\u00e9sente davantage une opportunit\u00e9 qu'un d\u00e9fi. Les atouts du pays en mati\u00e8re de recherche et d'ing\u00e9nierie lui permettent de jouer un r\u00f4le d\u00e9terminant dans le paysage \u00e9mergent de la fabrication de pointe. \u00c0 mesure que les nouvelles technologies arrivent \u00e0 maturit\u00e9, la Suisse peut contribuer \u00e0 fa\u00e7onner les outils et les composants qui rendront possible la production future de puces.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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R\u00e9f\u00e9rences (APA)<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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