Derrière une vitre, on observe une demi-douzaine de machines, sortes de cocottes grises géantes remplies de hublots et de tuyaux. Chaque année, jusqu’à 18 sortent de l’atelier de Riber à Bezons (Val-d’oise), où travaillent une centaine de personnes. «Nos machines ont souvent le même design : un bras robotisé qui dépose le substrat au cœur du réacteur depuis un sac de chargement, des fours d'évaporation pour les matériaux qui vont être projetés sur le substrat au sein de la chambre de croissance, et une chambre de stockage», introduit Romain Bruder, chef produit chez Riber. Des machines dont la construction prend entre trois et quatre mois. Et dont les prix varient de un million et demi d’euros (pour les machines dédiées à des applications de recherche académiques) et plus de quatre millions pour celles dédiées à l'industrie.
La spécialité de la PME française, qui fête ses soixante ans en 2024 : l’épitaxie à jet moléculaire (MBE pour Molecular Beam Epitaxy). Une technique inventée chez Bell Labs aux Etats-Unis à la fin des années 60 et exportée en France par Thales (ex Thomson-TSF), qui intervient au début de la production des semi-conducteurs. Elle consiste à créer atome par atome une couche microscopique de matériau cristallin sur le substrat. Cette fine couche va servir ensuite à la construction des puces. De la qualité cristalline de cette couche dépendent les performances des composants fabriqués dessus. Jusqu'ici, le procédé s’applique à des semi-conducteurs dits composés, tels que l’arséniure de gallium, le phosphure d’indium ou le nitrure de gallium pour des composants photoniques et circuits radiofréquences à hautes performances.
Un leader mondial aux applications de niche
Dans l’atelier, les techniciens usinent et assemblent les pièces en acier des machines. «Tous nos savoir-faire sont internalisés, ce qui nous permet d’avoir la main sur toute la chaîne de production», explique Romain Bruder. Pour réaliser une machine «avec un vide de la même qualité que le vide spatial et des composants que l’on dépose à l’échelle d’un atome», jusqu’à 10.000 pièces peuvent être nécessaires.
La maintenance, elle, s’effectue directement chez le client, Riber disposant d’un petit atelier de réparation avec huit personnes aux Etats-Unis et d’un autre de six personnes en Chine. En effet, 90% du chiffre d’affaires de la PME est réalisé à l’export, dont 60% en Asie, principalement en Chine. «Certains de nos clients ont des équipes maintenance dédiées qui leur permettent de gérer une partie du processus. D’autres opérations sont plus délicates et nécessitent l’intervention de nos techniciens», précise Romain Bruder.
Le fabricant tricolore évalue son chiffre d’affaires à 40 millions d’euros en 2024, en progression par rapport à 2023. Un chiffre qui peut sembler modeste pour celui qui détient 50% du marché des machines d'épitaxie. Mais ces composants ne représentent que quatre à cinq pourcents du marché des semi-conducteurs selon Riber. Ceci cantonne la PME à des applications de niche comme les radars, la vision nocturne, les transmissions à fibres optiques, les antennes-relais mobiles ou encore la désinfection d’instruments médicaux aux UV.
Rosie, le pari de Riber pour intégrer les fonderies
Pour grandir, la société ambitionne, d’ici à deux ans, d’imposer sa technologie d’épitaxie dans la fabrication des composants en silicium sur plaquettes de 300 mm de diamètre. Avec, à la clé, des applications pour les télécoms et les centres de données. Mais aussi les matériaux pour le calcul quantique. Secteur émergent, la photonique intéresse de plus en plus des acteurs comme Global Foundries, Intel et STMicroelectronics, assure Riber. Elle permet de réduire les temps de latence grâce à la vitesse de la lumière. Et de limiter la consommation d’énergie, alors que cette dernière est en train d’exploser avec le déploiement de l’IA.
«La première limite du silicium est qu’il n’émet pas de lumière, ce qui implique d’imaginer de nouveaux matériaux pour aller sur ce domaine de la photonique. La MBE a des avantages intrinsèques concernant l’ultra pureté des matériaux et les conditions de dépôt dans l’ultra vide qui vont permette aux composants d’avoir des performances supérieures par rapport aux techniques traditionnelles», affirme la présidente de Riber Annie Geoffroy.
C’est la raison d'être de la future Rosie (Riber oxide silicon epitaxie), une machine de déposition MBE de titanate de baryum (BTO) sur un substrat silicium de 300 mm pour la construction de composants photoniques plus performants et plus efficaces.Un projet lancé en 2021 pour cinq ans et doté d’un budget de 3 millions d’euros, avec un soutien à 40% de l’Etat dans le cadre du plan France Relance. Un premier exemplaire sera expédié en 2025 à «un grand laboratoire européen», révèle Annie Geoffroy, sans donner plus de détails. La PDG de Riber estime l’opportunité à des dizaines de machines. Le même équipement peut servir à réaliser des composants photoniques pour la manipulation des bits quantiques, ce qui est susceptible d’intéresser les Gafam dont Microsoft.
