TOKYO – Une technologie de semi-conducteur de nouvelle génération connue sous le nom de lithographie ultraviolette extrême, ou EUV, est au cœur de l’intensification de la concurrence entre les fabricants japonais d’équipements de fabrication de puces, y compris Tokyo Electron et Lasertec.

L’équipement d’exposition EUV, au cœur de la technologie, est un appareil de fabrication de puces de pointe dans le monde très complexe de la production de semi-conducteurs qui sont indispensables pour alimenter des produits de haute technologie. Le changement de génération en cours impliquant des avancées technologiques sur le marché des équipements de fabrication de puces vaut plus de 6 billions de yens (56,5 milliards de dollars) par an et génère naturellement un énorme impact.

La capacité de traitement des semi-conducteurs dépend de la largeur de ligne des circuits, ce qui signifie que plus une ligne est étroite, plus la puce est capable. L’utilisation de l’EUV permet une largeur de ligne inférieure à 7 nanomètres – avec 1 nanomètre égal à un milliardième de mètre. Ainsi, quatre fois le nombre de transistors peut s’adapter sur un semi-conducteur d’une largeur de 5 nanomètres que sur l’un des 10 nanomètres. Et un équipement d’exposition EUV est indispensable pour installer un circuit de 5 nanomètres sur une tranche de silicium.

ASML Holding, des Pays-Bas, domine le marché de l’équipement. Les principaux fabricants de semi-conducteurs ont commencé à l’utiliser pleinement en 2019 et ASML est la seule entreprise capable de le produire en série.

Mais les entreprises japonaises renforcent leur présence dans les secteurs périphériques comme équipement d’inspection et sources lumineuses. Tokyo Electron a mis de côté le plus grand investissement de recherche et développement jamais réalisé au cours de l’exercice en cours pour tirer parti de la technologie, tandis que les commandes liées à l’EUV remportées par Lasertec ont plus que doublé au cours de l’année écoulée.

« Si EUV est largement utilisé, la demande d’équipements haut de gamme augmentera », a déclaré Toshiki Kawai, président de Tokyo Electron, troisième fabricant mondial de machines de fabrication de puces. La société injectera 135 milliards de yens (1,25 milliard de dollars) dans les programmes de R&D au cours de l’exercice 2020, qui se terminera le 31 mars 2021.

Tokyo Electron est connue pour son enduit / révélateur utilisé pour enduire les tranches de silicium de liquides chimiques et les développer. Il a conquis la part entière du marché des outils de couchage / développeur produits en masse applicables à la technologie EUV.

La société prévoit de dépenser plus de 10% des ventes consolidées de cette entreprise, projetées à 1,28 trillion de yens, dans le but de renforcer sa position de première ligne pour la technologie EUV qui s’oriente désormais vers une utilisation généralisée.

Lasertec, une marque d’équipements d’inspection, profite grandement du développement d’EUV. Par exemple, si un photomasque, qui est la plaque d’origine pour la fabrication de circuits électroniques, a un défaut, alors le taux de rejet dans la production de puces augmente. De juillet 2019 à mars de cette année, Lasertec a remporté 65,8 milliards de yens de commandes pour ses machines de test applicables aux EUV, soit 2,2 fois plus qu’un an plus tôt. L’équipement devrait représenter les deux tiers des commandes de l’entreprise en année pleine.

La concurrence entre les entreprises japonaises décolle également. Sur le marché des appareils qui tracent les schémas de circuits sur les photomasques avec un faisceau d’électrons, NuFlare Technology, membre du groupe Toshiba, trace une alliance entre JEOL, un fabricant de microscopes électroniques basé à Tokyo, et IMS Nanofabrication d’Autriche. Leur concurrence se concentre sur le développement d’un « multifaisceau » capable de délivrer 260 000 faisceaux laser.

Protégeant une offre publique d’achat hostile par le japonais Hoya, le plus grand fabricant mondial de disques en verre pour les disques durs, en janvier, Toshiba a renforcé le contrôle de NuFlare et a envoyé 25 ingénieurs et autres fonctionnaires supplémentaires dans l’unité dans le but de démarrer le expédition de dispositifs de traçage de nouvelle génération applicables aux EUV au cours de l’exercice 2020.

Gigaphoton, une filiale du constructeur japonais de machines de construction Komatsu, était l’un des deux plus grands fabricants de sources lumineuses pour les machines d’exposition avant l’avènement de l’EUV, mais a perdu son chemin dans l’industrie lorsque la société rivale a été achetée par ASML. Pourtant, l’entreprise, basée dans la ville d’Oyama, dans la préfecture de Tochigi, est prête pour un retour. Avant la sortie prévue de l’équipement EUV de nouvelle génération par ASML en 2022, Gigaphoton devrait développer de nouvelles pièces d’éclairage afin de regagner sa part de marché perdue.

Concurrence croissante pour la production de puces sophistiquées parmi les leaders mondiaux tels que Samsung Electronics et Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. incite également les fabricants d’équipements de fabrication de puces à intensifier leurs efforts pour développer des machines applicables aux EUV. Compte tenu de la demande croissante de puces haut de gamme à utiliser dans la technologie de cinquième génération, ou 5G, pour les réseaux cellulaires et d’autres technologies de pointe, les sociétés sud-coréennes et taïwanaises se démènent pour des machines d’exposition ASML au prix de plus de 20 milliards de yens chacun.

La concurrence croissante crée également de nouvelles opportunités commerciales pour d’autres fabricants de produits utilisés dans la fabrication de puces.

Les équipements de production de semi-conducteurs de fabrication japonaise ont maintenu une part de marché mondiale d’environ 30% au cours des deux dernières décennies, soit 31,3% en 2019, selon l’association industrielle internationale SEMI et la Semiconductor Equipment Association of Japan.

Nikon et Canon ont déjà dominé le marché mondial des machines d’exposition, mais ont mis fin au développement d’équipements EUV après avoir perdu face à ASML.

Une tendance gagnant-gagnant se renforce dans l’industrie des équipements de fabrication de copeaux, qui est également confrontée à des défis croissants dans le processus de fabrication. Le changement de génération, déclenché par la technologie EUV, accélérera une réduction du nombre de fabricants d’équipements de fabrication de puces.