Fonderie (électronique)

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Cet article est relatif à la fabrication de semi-conducteurs (puces électroniques).
Pour la fonderie des métaux, voir à Fonderie

[modifier] Qu'est-ce-qu'une fonderie de semi-conducteurs?

Dans l'industrie microélectronique, une fonderie (foundry en anglais) désigne une unité de fabrication de circuits intégrés ou puces électroniques. On la désigne aussi couramment sous le nom de fab (de l'anglais fabrication plant).

Le cœur d'une fab réside dans sa salle blanche, une zone où l'environnement est contrôlé pour éviter toute micro-poussière et où la moindre micro-vibration est proscrite. La salle blanche est remplie d'équipements très coûteux nécessaires aux nombreuses étapes de fabrication d'un circuit intégré à partir de tranches de semi-conducteur (généralement du silicium) appelées wafer. Ces étapes sont la photolithographie, la gravure, le dopage, la diffusion et la métallisation.

Une fois toutes les étapes réalisées, le wafer est découpé (sciage) et chaque puce est mise en boitier (les boitiers sont généralement en plastique ou céramique). Ces étapes là ne se réalisent pas dans les fabs mais dans d'autres types d'usines dédiées à l'assemblage, qui sont nettement moins coûteuses (appelées couramment Back-End plant).

[modifier] Evolution : l'émergence des sociétés de fonderie

Dans les années 1980-90, les sociétés de fabrication de circuits intégrés investissaient dans leurs propres usines de fabrication, même pour de faibles volumes de production. Mais aujourd'hui, l'investissement pour construire une fab de dernière génération est considérable et peut atteindre plus du milliard de USD. Dans ces conditions, il est de plus en plus courant de voir émerger des sociétés dites fabless et des sociétés dites de fonderie.

Les sociétés fabless n'ont pas d'outils de production et sous-traitent la fabrication de leurs puces aux sociétés de fonderie. Il est à noter que les fondeurs ne vendent pas de puces, mais des wafers diffusés. Le sciage et la mise en boitier sont sous-traitées à d'autres sociétés.

Les plus grands fondeurs sont asiatiques :

les taiwanais TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd.) et UMC (United Microelectronics Corp.) sont les plus importants, voir (en) TSMC, United Microelectronics Corporation
les chinois comme Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd ou SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corp.), voir (en) Chartered Semiconductor Manufacturing

Ces sociétés de fonderies ne vendent pas directement des circuits intégrés, mais des wafers gravés. C'est pourquoi elles n'apparaissent pas toujours dans Le classement des 20 premiers fabricants de semi-conducteurs.

Il existe donc trois types de sociétés de semi-conducteurs :

les fabricants de circuits intégrés qui réalisent eux-mêmes toutes les étapes de la conception à la fabrication en passant par la vente des puces (comme les américains Intel, Texas Instruments ou AMD, les européens STMicroelectronics ou Infineon ou le japonais Renesas).
les sociétés fabless qui conçoivent et vendent leurs puces, mais sous-traitent leur fabrication à des fondeurs (comme nVidia, ATI Technologies ou Xilinx).
les sociétés de fonderies qui fabriquent les wafers diffusées à partir de la conception de leur client

De plus, il devient courant de voir des fabricants de circuits intégrés sous-traiter une partie de leur production à ces sociétés de fonderie. C'est par exemple le cas pour Freescale, Philips ou AMD qui sous-traitent une partie de leur production à des fondeurs comme TSMC. A l'inverse, certains fabricants de circuits intégrés (comme IBM Microelectronics) proposent maintenant des services de fonderie à des sociétés fabless.