C'était un secret de polichinelle. STMicroelectronics a annoncé, mercredi 5 octobre, la construction de son usine de substrats de carbure de silicium à Catane, en Sicile. L'information avait déjà été communiquée en exclusivité à L'Usine Nouvelle en novembre 2021 par Jean-Marc Chéry, président du directoire et directeur général du groupe. L'investissement se monte à 730 millions d'euros et devrait créer environ 700 emplois. Il bénéficie d'un soutien financier de l’État italien de 292,5 millions d'euros dans le cadre du plan national de relance et de résilience approuvé par la Commission européenne.
Le carbure de silicium constitue un nouveau semi-conducteur permettant de gérer et d’optimiser les flux d’énergie dans des équipements électroniques de puissance comme les onduleurs, les convertisseurs de courant ou les chargeurs de batteries. Par rapport au silicium classique, il améliore l’efficacité énergétique et réduit le poids et l’encombrement, entraînant un allongement de l’autonomie de la batterie et un raccourcissement du temps de recharge.
Choix de l'intégration verticale dans les puces
Jean-Marc Chéry en fait un axe stratégique de croissance, avec l’ambition de hisser son groupe à la deuxième place mondiale dans les composants électroniques de puissance, alors qu’il est aujourd’hui troisième, trois fois petit que le numéro un, l’allemand Infineon Technologies, et deux fois plus petit que le numéro deux, l’américain Onsemi, selon le cabinet Omdia.
Avec l’accélération du virage de l’automobile vers l’électrique, STMicroelectronics s’attend désormais à atteindre son objectif d’un milliard de dollars (860 millions d'euros) de chiffre d’affaires dans cette activité en 2023, deux ans en avance sur ses prévisions initiales. Pour 2022, il table sur un chiffre d’affaires dans ce domaine d’environ 700 millions de dollars, contre 550 millions de dollars en 2021.
STMicroelectronics a fait le choix de l’intégration verticale, à l’instar de deux concurrents, l’américain Wolfspeed et le japonais Rohm, en maîtrisant toute la chaîne de valeur de cette technologie d’avenir, depuis le substrat jusqu’aux modules électroniques de puissance. Le projet d’usine de plaquettes de carbure de silicium s’inscrit dans un souci de sécurisation des approvisionnements, car ce précieux substrat est disponible de façon restreinte auprès d’une poignée de fournisseurs, situés principalement aux Etats-Unis et au Japon.
40% des besoins couverts grâce à Catane en 2024
Le fabricant franco-italien de puces se fournit en substrats de carbure de silicium aujourd’hui principalement auprès de Wolfspeed et SiCrystal (une société appartenant à Rohm). Avec sa propre usine, il espère satisfaire 40% de ses besoins à partir de 2024. Le choix de Catane pour son implantation est logique. C’est sur ce site industriel que le groupe a initié le développement et la production de cette technologie sur des plaquettes de 150 mm de diamètre, avant de créer en 2021 une seconde source de fabrication sur son site d’Ang Mo Kio à Singapour. Catane se situe aussi dans une région où Bruxelles accepte les subventions publiques visant son développement économique.
Les plaquettes de carbure de silicium de 150 mm représentent aujourd’hui l’état de l’art dans cette technologie. L'usine de STMicroelectronics démarrera la production en 2023 de cette taille de plaquettes avant de migrer vers celle de 200 mm. Cette transition est en préparation chez Norstel, une société suédoise de carbure de silicium rachetée par le groupe en 2019. Selon Jean-Marc Chéry, l’usine assurera toutes les étapes de fabrication, depuis la croissance des cristaux jusqu’à l’épitaxie des plaques, la première étape de fabrication des composants sur le substrat.
Un marché du carbure de silicium à plusieurs milliards
D'après le cabinet Yole Développement, le marché mondial de dispositifs en carbure de silicium devrait bondir de 1,1 milliards de dollars en 2021 à 6,3 milliards de dollars (3,4 milliards d’euros) en 2027, dont 78% en provenance de l’automobile. STMicrolectronics le dominait largement en 2021, devant Infineon Technologies, Wolfspeed, Rohm, Onsemi ou encore Mitsubishi Electric. Un leadership qu’il doit à un client emblématique : Tesla, roi de la voiture électrique, qui a été le premier à adopter cette technologie en 2017 sur sa Model 3. Son exemple a été suivi notamment par BYD, Toyota, XPeng et Hyundai.
En juillet 2022, STMicroelectronics revendiquait 102 programmes de développement dans le carbure de silicium avec 77 clients, moitié dans l’automobile, moitié dans l’industrie. Mais c’est toujours Tesla qui lui rapporte le gros de son chiffre d’affaires dans ce domaine. Depuis 2017, il a plus que quadruplé sa capacité de production dans cette technologie et prévoit de la multiplier encore par 2,5 d’ici 2025 pour répondre à l'explosion du marché.
