Semi-conducteurs : comment Air Liquide transforme l’infiniment petit en puissance de calcul pour l'IA

En tant que leader mondial des gaz et des services destinés à ce secteur, Air Liquide est au cœur de cette révolution et conçoit les composants invisibles des puces de demain. Laurent Langellier, Directeur d’Air Liquide Advanced Materials¹, nous explique comment ses équipes transforment l'ingénierie des précurseurs en puissance numérique.

Quel rôle jouent les matériaux avancés dans cette course à la performance ?

Si nos gaz industriels ultra-purs (azote, hydrogène) garantissent la stabilité des processus de fabrication, nos molécules avancées sont quant à elles les véritables éléments constitutifs des puces elles-mêmes. Nous développons les matériaux qui sont physiquement déposés à l’intérieur des puces ou qui permettent d’« imprimer » leur design complexe. Les caractéristiques uniques de ces matériaux permettent à nos clients de fabriquer les prochaines générations de puces, qu’il s’agisse des puces logiques, comme les processeurs qui alimentent l’intelligence artificielle et les “cerveaux” qui se trouvent à l’intérieur de nos smartphones, ou des puces mémoires qui stockent nos données. 

De plus, dans ce secteur, la taille fait toute la différence. Nos matériaux permettent des processus de dépôt et de gravure sur silicium avec une précision de l'ordre du nanomètre—jusqu'à 80 000 fois plus petite qu'un cheveu humain—tout en répondant aux besoins de nos clients en matière de performances accrues. Et c'est là que les capacités d'innovation uniques d'Air Liquide Advanced Materials jouent un rôle clé. En effet, la moitié de nos brevets dans notre activité Électronique sont liés à ces matériaux de pointe. Forts de plus de 40 ans d’expertise, nous sommes bien plus qu’un simple fournisseur : nous sommes un partenaire stratégique. Nous co-développons les solutions essentielles pour les puces de demain, main dans la main avec nos partenaires et nos clients. Le molybdène en est un excellent exemple. Nous avons été les pionniers des matériaux à base de molybdène, ce qui fait de nous le tout premier partenaire capable d’accompagner les fabricants de semi-conducteurs dans l’adoption réussie de ce matériau révolutionnaire, une alternative prometteuse au tungstène.

Forts de plus de 40 ans d’expertise, nous sommes bien plus qu’un simple fournisseur : nous sommes un partenaire stratégique.

A ce propos, comment voyez-vous l'avenir de la collaboration entre Air Liquide Advanced Materials et les géants des semi-conducteurs ?

Le secteur des semi-conducteurs évolue à un rythme effréné et exige une innovation constante. Air Liquide est déjà le partenaire stratégique des plus grands fabricants mondiaux de puces électroniques, et notre mission est de suivre leur cadence. Grâce à notre capacité d’innovation unique et à notre aptitude à passer de la recherche en laboratoire à la production à grande échelle, nos équipes s’attachent à respecter les standards de qualité hautement élevés exigés par nos clients. Nous continuons d’investir pour anticiper les prochaines avancées technologiques, tout en proposant des solutions intégrées qui simplifient les processus de fabrication.

Nos clients exigent également la sécurité d’approvisionnement, dans un environnement mondial complexe. Nous exploitons actuellement 11 Centres de Matériaux avancés situés à proximité de tous les grands pôles technologiques en Asie, aux États-Unis et en Europe. Nous venons notamment de franchir une étape historique avec l’inauguration à Taichung de notre premier site de production à grande échelle de matériaux avancés à Taïwan, l’un des pôles de semi-conducteurs les plus dynamiques abritant les fabricants de puces les plus avancées au monde. Située au cœur de cet écosystème, cette nouvelle usine contribue à sécuriser la chaîne d’approvisionnement des leaders du secteur tout en accélérant la course à la miniaturisation extrême, grâce à une collaboration directe avec nos clients.

Quels nouveaux défis devez-vous relever ?

Le premier défi réside dans la vitesse de la transformation induite par l'IA, qui accélère à un rythme sans précédent le besoin d'innovation et la mise sur le marché de nouveaux matériaux. En particulier, l'essor fulgurant de l'IA générative et du cloud computing engendre une demande sans précédent pour des puces de nouvelle génération offrant une connectivité, une puissance de calcul et une efficacité énergétique accrues. Face à cette évolution rapide, notre système complet d'innovation, de gestion et de production à grande échelle nous permet de répondre aux attentes d'une manière inégalée.

Au-delà de cette quête de performance pure, un autre défi consiste à concilier technologie de pointe et engagement fort en matière de responsabilité environnementale. Nous y parvenons grâce à l'innovation moléculaire. L’exemple le plus concret est notre gamme de gaz de gravure enScribe™. En remplaçant des gaz traditionnels à fort potentiel de réchauffement global (Global Warming Potential) par ces nouvelles molécules, nous avons déjà permis d'éviter l’émission de plus de 100 000 tonnes d’équivalent CO₂ par an chez nos clients. Notre objectif est clair : prouver que la performance technologique de pointe peut, et doit, aller de pair avec une réduction de l'empreinte environnementale de l'industrie numérique.