Semi-conducteurs : des composants issus d’une technologie étonnante

[CONTENU PARTENAIRE] Créée en 1964, la société Riber est un acteur phare sur le marché des puces électroniques. Ses machines de forme atypique, commercialisées dès les années 80, forment en effet la première étape de production de certains semi-conducteurs. Riber est aujourd’hui leader mondial dans son secteur d’activité et a vendu plus de 800 machines depuis sa création. Son carnet de commandes lui assure un bel avenir pour les années à venir, avec, en perspective, une entrée dans l’industrie des composants en silicium. Explications avec Michel Picault, PDG de Riber.

Pouvez-vous présenter votre entreprise ?

Riber est une société spécialisée dans le domaine de l’instrumentation. Elle conçoit, fabrique et commercialise des machines appelées MBE (Molecular Beam Epitaxy), pour épitaxie par jet moléculaire. Cette technologie très pointue est destinée à l’industrie des alliages semi-conducteurs. Il s’agit d’une activité de niche, utile pour le domaine de la recherche, mais aussi indispensable au bon fonctionnement de nos objets du quotidien qui utilisent les technologies de l’information. Cette méthode est en effet à l’origine de certains composants à l’intérieur de notre téléphone portable ou de notre console de jeux vidéo (entre autres).

Dès les années 80, nos machines ont surtout été utilisées dans le cadre de recherches menées pour créer des amplificateurs de puissance radiofréquence, ce qui a débouché sur les réseaux de télécommunications par ondes électromagnétiques et des lasers pour les réseaux de communication par fibres optiques.

Au fil de l’évolution des travaux des chercheurs dans les laboratoires, notre technologie a évolué, pour couvrir de plus en plus de domaines d’alliage semi-conducteurs. Voilà pourquoi les années 90 ont marqué la commercialisation de nos premières machines de production dédiées aux amplificateurs présents dans les téléphones portables.

Comment fonctionne cette technologie ?

Les matériaux que nous utilisons sont très sensibles à l’oxygène et au carbone, deux molécules présentes dans l’air. Pour éviter cette sensibilité, nous les évaporons sous "ultravide". Nos machines agissent ainsi comme de grosses cocottes minutes : nous retirons tout le gaz présent dans l’air, jusqu’à des pressions allant à cent-milliardième de la pression atmosphérique. Le vide que nous créons est donc aussi pur que celui de l’espace.

À l’intérieur de chaque machine se trouve un substrat (un monocristal) préalablement choisi. C’est dans cet environnement épuré que nous faisons croître des cristaux de semi-conducteurs par évaporation d’éléments simples (du gallium, l’aluminium, de l’indium, de l’arsenic, etc.), qui vont se déposer couche d’atomes par couche d’atomes pour former un nouveau cristal. Ce nouveau monocristal est créé avec des couches d’épaisseur et de composition différentes. En fonction de la forme donnée à cette structure de dépôt, il peut donner lieu à un émetteur de micro-onde, à un détecteur ou à un laser.

En quoi votre savoir-faire est-il amené à évoluer ?

Notre secteur est en pleine expansion ! Le marché chinois représente en ce moment le plus grand pourcentage de nos ventes. Il est en effet friand de nos machines, puisque le pays s’équipe en masse de réseaux de fibre optique et d’objets de télécommunication. À plus long terme, Riber entend mettre son savoir-faire au service des microprocesseurs (et donc entrer plus largement dans l’industrie du silicium, qui crée les objets dans la technologie de l’information).

Pour l’heure, les informations des microprocesseurs sont communiquées par le biais de courants électriques. Or, pour améliorer leurs performances, les industriels envisagent de les faire communiquer par des ondes lumineuses. Pour ce faire, des lasers et des récepteurs lasers sont nécessaires : leurs matériaux sont précisément conçus dans nos machines. Il s’agit donc là d’une toute nouvelle voie de développement pour Riber.

En parallèle, nous souhaitons trouver de nouveaux relais de croissance en dehors du marché chinois. Nous travaillons d’ores et déjà sur un programme de R&D pour améliorer les performances de nos machines, y ajouter de l’IA, et ainsi, ouvrir nos compétences aux matériaux et aux marchés de demain. Enfin, Riber étant proche du monde de la recherche, nous veillons à savoir quels sont les travaux effectués via nos machines, et comment ils peuvent être appliqués à l’industrie. Cela nous permet d’anticiper les besoins de nos clients industriels.

Qui est votre clientèle ?

Les domaines d’application sont nombreux. Riber s’adresse dans un premier temps aux grandes universités du monde (l’Université française, Harvard, le MIT — Massachusetts Institute of Technology —, les gros campus asiatiques) et aux laboratoires de recherche. Grâce à nos machines, les chercheurs peuvent notamment inventer de nouveaux alliages et de nouvelles formes de cristaux, faire croître des bâtonnets avec lesquels des petits lasers sont conçus, enfermer des électrons ou des photons dans une boîte… Autant de recherches avancées, destinées aux applications du futur.

Par ailleurs, la recherche appliquée souhaite développer de nouveaux composants électroniques. À ce titre, nous espérons que leurs futurs matériaux seront basés sur ceux de notre secteur. L’entreprise Riber est d’ailleurs prête à proposer des machines aux performances toujours plus élevées (tant au niveau de la rapidité que de la puissance et de la captation du signal). Nous avons déjà prouvé que nous sommes capables de répondre aux besoins les plus complexes des nouvelles technologies : les monocristaux du télescope spatial James-Webb ont été fabriqués par des machines Riber.

Dans un second temps, nos machines trouvent leur intérêt dans la production. Nos clients sont aussi des sociétés qui fabriquent ces monocristaux et les fournissent à d’autres entreprises pour fabriquer des composants électroniques (que l’on retrouve dans la 5G, les télécommunications terrestres, les satellites, les téléphones portables…). Comme nous l’avons dit plus haut, nos alliages de semi-conducteurs s’appliquent aux réseaux de fibre optique, tout comme aux capteurs de tous genres (à infrarouge, détection satellite ou terrestre, etc.).

D’après vous, quels sont les défis qui vous attendent ?

Le plus gros enjeu à venir est de permettre à Riber de faire une transition entre les machines actuellement conçues et celles à venir pour l’industrie du silicium, qui ont des règles de conception différentes des nôtres. Cette voie est clairement un tournant que nous souhaitons prendre. Pour cela, nous devons encore développer des moyens techniques, afin de réaliser le dépôt de couches d’oxyde nécessaires. Un élément indispensable pour faire l’interface entre le substrat de silicium et la partie photonique. Nous devons aussi déterminer quels seront les moyens qui nous permettront d’évaporer les matériaux, puis d’en contrôler l’épaisseur et la composition.

Ce contenu a été réalisé avec SCRIBEO. La rédaction de BFMBUSINESS n'a pas participé à la réalisation de ce contenu.

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