Dans le processus de production de puces, un type d'entreprise, bien que n'y participant pas directement, joue un rôle clé dans le développement technologique de l'ensemble du secteur : les fabricants d'équipements pour semi-conducteurs. Le processus de fabrication des puces est extrêmement complexe et peut être globalement divisé en plusieurs étapes : préparation des plaquettes de silicium, épitaxie, oxydation thermique, dopage par diffusion, implantation ionique, préparation des couches minces, photolithographie, gravure, intégration, etc. La société néerlandaise ASML, la plus connue, produit principalement des machines de photolithographie, équipement essentiel du procédé. Elle fabrique également des machines de gravure, des équipements pour couches minces, des équipements d'implantation ionique par diffusion, des équipements de traitement par voie humide et des équipements de contrôle des procédés. C'est grâce au développement et à la production continus d'équipements de pointe par ces fabricants que l'efficacité de la fabrication des puces a été considérablement améliorée.
 
   

À l'heure actuelle, les fabricants mondiaux d'équipements pour semi-conducteurs sont essentiellement dominés par les États-Unis, le Japon et les Pays-Bas. D'après les données des sociétés d'études de marché américaines VLSI Research et Gartner,Applied Materials (États-Unis), ASML (Pays-Bas), Tokyo Electronics (Japon) (TEL), Lam Research (États-Unis) et KLA (États-Unis)Elle est leader du marché depuis de nombreuses années.

Applied Materials, géant diversifié des équipements pour semi-conducteurs  
 

 

Applied Materials a été fondée en 1967 et son siège social se situe dans la Silicon Valley, aux États-Unis. Son fondateur, Michael McNeilly, est diplômé du département de chimie de l'université Gonzaga. Il a travaillé au sein du département silicium d'Union Carbide Electronics, fondée par Jean Hoerni, pionnier du transistor au silicium. Par la suite, il a créé sa propre entreprise, Apogee Chemicals. En 1967, suite à des désaccords avec ses associés, McNeilly quitte Apogee et emprunte 7 500 dollars à son beau-père pour financer la création d'Applied Materials et produire des équipements pour la fabrication de semi-conducteurs. Il est important de noter que l'industrie américaine des semi-conducteurs connaît un essor rapide à partir de 1967, et de nombreux cadres et talents quittent Fairchild Semiconductor pour fonder leur propre entreprise. La Silicon Valley voit alors fleurir de nombreux fabricants de dispositifs semi-conducteurs. Contrairement aux géants traditionnels, ces jeunes entreprises ne disposent pas de capacités de production internes. Applied Materials a su saisir cette opportunité pour se développer. Au cours des premières années de son existence, le chiffre d'affaires d'Applied Materials a progressé à un taux annuel de plus de 40 %.

Sur le plan commercial, Applied Materials propose des équipements pour couches minces, des implanteurs ioniques, des équipements de nettoyage, de traitement thermique et de test en amont. Sur le plan technique, Applied Materials maintient son leadership sur le marché grâce à l'acquisition et à l'intégration de nouvelles technologies. Par exemple, en 1980, l'entreprise a acquis British Lintott Engineering pour pénétrer le marché de l'implantation ionique ; en 2000, elle a acquis Etec Systems, un fournisseur de masques, pour se diversifier dans les solutions de génération de motifs de masques. Applied Materials a tenté d'acquérir Tokyo Electron en 2013, mais sans succès. Applied Materials a également entamé très tôt son développement international. En 1979, une filiale a été créée au Japon, marquant son entrée officielle sur le marché asiatique. En 1984, l'entreprise a établi son centre de service client pour la Chine à Pékin et est devenue le premier fournisseur étranger d'équipements de production de semi-conducteurs à s'implanter en Chine. En 2001, son siège régional pour la Chine a été établi à Shanghai. En 2020, Applied Materials, optimiste quant aux perspectives de reprise économique de la Chine après la pandémie, a envisagé la construction d'une usine en coentreprise dans le district de Lingang à Shanghai. Applied Materials a annoncé sur son site web officiel être passée du statut de petite start-up à celui d'une des entreprises les plus respectées au monde. Au premier trimestre de l'exercice 2021, son chiffre d'affaires a progressé de 24 % pour atteindre 5.16 milliards de dollars américains, un record. L'entreprise est devenue un géant mondial de la fourniture d'équipements et de services pour l'industrie des semi-conducteurs.      L'entreprise vedette sous les projecteurs - ASML    

ASML fournit principalement des machines de photolithographie et les services associés aux fabricants de semi-conducteurs. La machine de lithographie, également appelée machine d'exposition et d'alignement de masques, est l'équipement central du procédé de lithographie. La photolithographie est l'étape la plus critique de la fabrication des puces. Elle détermine les dimensions clés de la puce et représente 35 % du coût total de fabrication. Avec l'entrée d'Intel, TSMC, Samsung et d'autres entreprises dans l'ère de la production de masse axée sur des procédés avancés tels que le 7 nm, chaque fabricant de puces cherche à acquérir un maximum de machines de lithographie pour accroître sa capacité de production. Cette situation a propulsé ASML sur le devant de la scène, avec des indicateurs de performance, notamment un chiffre d'affaires, atteignant des niveaux records.  
   

Il y a près de 40 ans, ASML n'était qu'une petite coentreprise détenue par Philips. À cette époque, la technologie de pointe des machines de lithographie était détenue par GCA Medical Technology Company (États-Unis) et Nikon (Japon). En 1984, Philips et le fabricant de machines pour semi-conducteurs Advanced Semiconductor Materials International (ASMI) créèrent une nouvelle société pour développer des systèmes de lithographie. À ses débuts, quelques dizaines d'employés d'ASML travaillaient dans un hangar près du siège social de Philips à Eindhoven, aux Pays-Bas. C'est également dans ces conditions rudimentaires qu'ASML lança le premier système de lithographie, le PAS 2000, qui connut un succès initial sur le marché. En 1995, ASML fut cotée aux bourses d'Amsterdam et de New York. Philips racheta toutes ses actions et ASML devint une société cotée totalement indépendante.  
 

Depuis lors, Asmai a réalisé deux bonds en avant grâce à deux « Bo Le ». Au début du XXe siècle, ASML etTSMCASML a collaboré au développement d'une solution technique appelée « lithographie par immersion » et a produit le premier prototype de machine de lithographie par immersion en 2004, ce qui lui a permis de rattraper techniquement son concurrent Nikon pour la première fois. En 2007, ASML a conquis 60 % du marché des machines de photolithographie, dépassant ainsi Nikon en termes de chiffre d'affaires pour la première fois. Dès 1997,IntelASML s'est associée à des gouvernements et des entreprises pour créer EUV LLC, une organisation de pointe dans le secteur des semi-conducteurs, dédiée à la recherche et au développement de la technologie EUV. La lithographie EUV utilise des longueurs d'onde plus courtes pour créer des puces plus petites. Membre de cette organisation, ASML bénéficie d'un accès prioritaire à la technologie de semi-conducteurs de pointe des États-Unis. Cet avantage lui permet de devancer largement ses concurrents, tels que Nikon. En 2010, ASML a livré son premier prototype d'outil de lithographie ultraviolette extrême (EUV), et en 2015, son procédé de lithographie EUV était prêt pour la production en série. La capacité de production des machines de lithographie EUV d'ASML reste élevée, avec un prix unitaire de 115 millions d'euros. Elles sont actuellement principalement fournies à TSMC, Intel, Samsung Electronics et d'autres entreprises.      Tokyo Electronics, la première entreprise japonaise à avoir débuté son activité par le biais du commerce d'agents, est une société japonaise.  
 

Les entreprises japonaises conservent une forte présence dans le secteur des équipements de fabrication de semi-conducteurs, et Tokyo Electronics Limited figure parmi les leaders. Fondée en 1963 sous le nom de « Tokyo Electronics Laboratory Co., Ltd. », la société était alors affiliée à Tokyo Broadcasting System Co., Ltd. Son capital social initial n'était que de 5 millions de yens et elle ne comptait que six employés, fondateur compris. Ce n'est qu'en 1965 qu'elle signa un contrat d'agence avec Fairchild Semiconductor aux États-Unis pour la distribution de testeurs de circuits intégrés, marquant ainsi son développement. Mais Tokyo Electronics ne se contentait pas d'être un simple agent. En 1968, elle créa la coentreprise Tel Thermco avec Thermco aux États-Unis pour produire et commercialiser des fours de diffusion. Tel Thermco devint ainsi le premier fabricant japonais d'équipements pour semi-conducteurs. En 1976, Tokyo Electronics développa le premier four d'oxydation haute pression au monde ; en 1986, le premier four de diffusion vertical fut livré. En 1989, le chiffre d'affaires de Tokyo Electron dans le domaine des équipements de fabrication de semi-conducteurs dépassait 600 millions de dollars américains, plaçant l'entreprise au premier rang mondial et conservant son titre de champion mondial pendant trois années consécutives.  
 

Les produits de Tokyo Electronics couvrent la quasi-totalité des procédés de fabrication des semi-conducteurs. Tokyo Electronics détient 90 % du marché mondial des équipements de revêtement et de développement, qui permettent de déposer de la résine photosensible sur les plaquettes et d'afficher les circuits électroniques. L'entreprise excelle également dans des domaines tels que la gravure chimique, qui utilise un gaz pour éliminer les composants non liés aux circuits. Afin de répondre à la demande mondiale croissante de semi-conducteurs, Tokyo Electronics prévoit d'accroître ses investissements en recherche et développement. Le président de Tokyo Electronics, Toshiki Kawai, a déclaré que l'entreprise prévoyait d'investir 400 milliards de yens (environ 25 milliards de yuans) dans la recherche et le développement au cours des trois années suivant l'exercice fiscal 2019 (clos en mars 2020). L'objectif de Tokyo Electronics est de devenir le premier fournisseur mondial d'équipements pour semi-conducteurs.      Leader sur le marché des équipements de gravure – Groupe Fanlin  
 

Lam Research, entreprise leader dans le domaine des équipements pour semi-conducteurs, a été fondée par David K. Lam, d'origine chinoise. Ce dernier a travaillé chez Xerox, Hewlett-Packard et Texas Instruments. En 1980, grâce au soutien financier de Bob Noyce, fondateur d'Intel, il a créé le groupe Lam. Ce dernier se spécialise dans les marchés de la gravure, du dépôt et du nettoyage. En 1981, il a lancé AutoEtch, sa première machine de gravure plasma ; en 1992, il a développé le premier équipement de gravure sèche ICP, ouvrant ainsi la voie à cette technologie ; en 2014, il s'est lancé dans la gravure par couches atomiques ; et en 2020, il a présenté des technologies et des solutions système innovantes pour la gravure plasma, améliorant la précision de gravure de plus de 50 %. Le groupe Lam détient la moitié du marché des machines de gravure.  
 

Les activités du groupe Lam s'étendent à l'international. Depuis le milieu des années 1980, le groupe s'est développé à l'échelle mondiale, ouvrant des bureaux et implantant ses activités en Europe, en Corée du Sud, à Singapour, au Japon, en Chine et en Inde. Le rapport financier de Lam révèle que la région Asie-Pacifique contribue le plus à son chiffre d'affaires, représentant 80 % du total. L'année dernière, SMIC a investi 600 millions de dollars américains dans l'acquisition d'équipements de production, notamment des outils de gravure Lam destinés à la fabrication de plaquettes de silicium.      Kelei Semiconductor, le leader des équipements de test pour semi-conducteurs.KLA Semiconductor (KLA) a été créée en 1997 par la fusion de deux sociétés, KLA et Tencor. La première, fondée en 1975, est spécialisée dans les solutions de détection de défauts ; la seconde, fondée en 1977, est spécialisée dans les solutions de mesure. Après la fusion, la société s'appelait KLA-Tencor Corporation, puis a été renommée KLA Corporation en 2019. Malgré un écart important de chiffre d'affaires entre Kelei et les quatre principaux fabricants, selon les statistiques de SEMI, Kelei détenait plus de la moitié du marché de la détection et de la mesure de Qiandao en 2018, se classant ainsi première du secteur.  
 

Kelei Semiconductor a connu une forte croissance grâce à une série de fusions-acquisitions. Rien qu'en 2019, l'entreprise a réalisé 28 opérations de ce type, dont le rachat de la société israélienne Orbotech pour environ 3.2 milliards de dollars américains. Kelei Semiconductor a toujours affiché un optimisme certain quant au marché chinois. Elle a ouvert sa première filiale en Chine en 1999 et compte aujourd'hui 10 bureaux à Pékin, Shanghai, Nankin, Xi'an, Wuhan, Tianjin, Shenzhen, Dalian, Xiamen et Wuxi. En 2019, plus de la moitié du chiffre d'affaires de Kelei provenait de Chine.  
 

 

Bien que le monde ait été frappé par l'épidémie de COVID-19 en 2020 et que de nombreux secteurs aient dû relever d'importants défis, les fabricants d'équipements pour semi-conducteurs n'ont apparemment pas subi de pertes. Les performances et les cours boursiers des cinq géants du secteur mentionnés ci-dessus ont presque tous enregistré une croissance considérable l'année dernière. Récemment, lors de la cérémonie d'ouverture de SEMICON China, Ju Long, vice-président monde et président de la branche chinoise de l'Association internationale de l'industrie des semi-conducteurs (SEMI), a révélé que le marché mondial des équipements pour semi-conducteurs connaîtrait une croissance significative de 18.9 % en 2020, et que la Chine continentale enregistrerait une croissance de 39 %, devenant ainsi, pour la première fois, le premier marché mondial. Le chiffre d'affaires total de ces cinq fabricants d'équipements sur le marché chinois en 2020 a atteint 72.7 milliards de yuans. Leurs PDG ont tous deux affirmé que la Chine était essentielle à leurs activités et se sont engagés à renforcer leur collaboration avec les entreprises chinoises. Face à une crise d'approvisionnement en puces sans précédent, je suis convaincu que seules l'ouverture internationale, la coopération et les efforts conjoints constituent la voie à suivre pour les entreprises.

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