Les préparatifs pour la migration de la production de puces en carbure de silicium aux plaquettes de 200 mm s’accélèrent. Le fabricant français de substrats électroniques Soitec a annoncé mercredi 4 mai la sortie de sa première plaquette SmartSiC de cette taille. Elle a été fabriquée sur la ligne pilote du Substrate innovation center, son laboratoire commun avec le CEA-Leti à Grenoble, en Isère.
Les plaquettes de 150 mm constituent aujourd'hui l’état de l’art dans la production de puces en carbure de silicium. L’annonce de Soitec intervient une semaine après l’inauguration par l’américain Wolfspeed, plus gros fournisseur mondial de substrats de carbure de silicium, de la première usine de fabrication de composants électroniques de puissance et de circuits radiofréquences sur plaquettes de carbure de silicium de 200 mm. Le passage aux plaquettes de 200 mm permet d'augmenter la productivité et de baisser les coûts.
Technologie clé dans l'automobile
Wolfspeed s’impose comme le pionnier de la migration vers cette taille de plaquettes. D'autres fournisseurs majeurs de substrats de carbure de silicium, comme SiChrystal et II-VI Incorporated, travaillent sur les plaquettes de 200 mm. Dans ce domaine, STMicroelectronics profite du rachat de la société suédoise Norstel, acté en 2019. Mais jusqu'ici, le fabricant franco-italien de puces prévoyait la migration de sa production vers cette taille de plaquette au milieu de la décennie. Les nouveaux développements devraient l’amener à accélérer son planning. Le groupe l'évoquera peut-être lors de sa journée investisseurs du 12 mai.
Le carbure de silicium est perçu comme un nouveau semi-conducteur prometteur pour les composants électroniques de puissance. Par rapport au silicium classique, il offre l’avantage d’améliorer l’efficacité énergétique, de réduire l’encombrement et le poids, et de raccourcir les temps de recharge de batterie, ce qui en fait une technologie clé pour l’électrification de l’automobile. Tesla en a été le premier adepte dès 2017, avec des composants de STMicroelectronics.
Un substrat revisité
Soitec, qui tire aujourd'hui environ 70% de son chiffre d’affaires des substrats de silicium sur isolant pour les composants radiofréquences de smartphones, veut en faire un nouvel axe stratégique de diversification. Le fabricant français se différencie de ses concurrents Wolfspeed, SiCrystal et II-VI Incorporated, en revisitant ce substrat avec sa technologie de scalpel électronique SmartCut. Ses plaquettes SmartSiC empilent une fine couche de carbure de silicium de haute qualité (monocristallin) sur un substrat ordinaire (polycristallin) à faible résistivité. Une structure qui dope les performances électriques de 20% et réduit les émissions de gaz de serre de 70% par rapport aux substrats massifs de carbure de silicium, affirme Soitec.
En mars 2022, Soitec a donné le coup d’envoi officiel de la construction sur son site à Bernin, près de Grenoble, d'une nouvelle usine dédiée à la fabrication de substrats SmartSiC. La mise en service est prévue au second semestre 2023. Le groupe est prêt à produire ces nouveaux substrats dans les deux tailles : 150 mm et 200 mm. Parmi ses clients potentiels, figurent STMicroelectronics et le fondeur américain GlobalFoundries, dont les dirigeants étaient présents à la cérémonie de lancement de cette future usine. Rien que dans le véhicule électrique, Soitec estime le marché à 1 million de plaquettes en 2025, et 3 millions en 2030.
