Où sont implantées toutes les usines de fabrication de semi-conducteurs en Amérique du Nord (édition 2024) ?

Alors que la demande mondiale de semi-conducteurs continue de croître, les entreprises repensent leurs stratégies de fabrication — notamment en privilégiant davantage des implantations locales.

L’essor de nouveaux sites de fabrication de semi-conducteurs en Amérique du Nord répond principalement à une volonté de réduction des risques. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) produit plus de 60 % des puces au niveau mondial et 90 % des puces avancées, dont la majorité est fabriquée à Taïwan. Cette forte concentration géographique suscite de plus en plus d’inquiétude dans le contexte des tensions géopolitiques persistantes entre les États-Unis et la Chine.

Les semi-conducteurs, en particulier les plus avancés, sont essentiels dans des applications informatiques destinées à l’intelligence artificielle, à la défense, aux télécommunications, à la santé et à d’autres secteurs stratégiques. Leur demande ne cesse d’augmenter, parallèlement à la montée en gamme des produits — des voitures et smartphones jusqu’aux thermostats et réfrigérateurs intelligents.

Ce niveau de dépendance géographique préoccupe de plus en plus les entreprises, conscientes des risques d’une telle exposition. Instabilité politique avec la Chine, catastrophes naturelles comme un typhon ou un séisme, perturbations logistiques : tout événement pourrait mettre la production à l’arrêt et fragiliser l’approvisionnement de nombreux produits.

Dans le même temps, les gouvernements occidentaux réalisent l’ampleur de la vulnérabilité stratégique que représente cette dépendance, notamment pour les technologies de pointe critiques à la défense et à la sécurité nationale.

Pour répondre à ces enjeux, les entreprises cherchent désormais à diversifier l’implantation de leurs sites de fabrication de semi-conducteurs. Ce changement est porté par une combinaison d’investissements privés et de soutiens publics.

Loi CHIPS & Science : Un levier majeur pour l’industrie des semi-conducteurs aux États-Unis

Promulguée en 2022 par l’administration Biden, la loi CHIPS and Science Act (« Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science Act ») a marqué une étape décisive pour la relance de l’industrie américaine des semi-conducteurs. L’objectif de cette législation est de limiter la dépendance vis-à-vis des fournisseurs étrangers et de renforcer la capacité de production nationale.

Pour ce faire, la loi prévoit environ 53 milliards de dollars pour soutenir les projets de construction de sites de fabrication de semi-conducteurs aux États-Unis. Cet investissement vise à renforcer la résilience et l’autonomie de la chaîne d’approvisionnement pour les technologies critiques.

Depuis la mise en œuvre de la loi, le Département du commerce américain a déjà commencé à attribuer les fonds, avec plus de 10 subventions accordées à des entreprises engagées dans la création ou l’extension de sites de fabrication de semi-conducteurs. Parmi les principaux bénéficiaires :

• GlobalFoundries (1,5 milliard de dollars en subventions et 1,6 milliard de dollars en prêts)
• Intel (8,5 milliards de dollars en subventions et 11 milliards de dollars en prêts)
• TSMC (6,6 milliards de dollars en subventions et 5 milliards de dollars en prêts)

Panorama du développement de la fabrication de semi-conducteurs en Amérique du Nord

Les recherches menées par Z2Data analysent les progrès de la fabrication de semi-conducteurs aux États-Unis ces deux dernières années. Voici les principaux enseignements :

• Nombre de nouvelles fabs et extensions actuellement en cours de construction
• Répartition des nouvelles fabs de semi-conducteurs par État et fondeur 
• Technologies (« nodes ») et produits fabriqués sur chaque site 

Nouvelles fabs de semi-conducteurs par région (2023 vs 2024)

Si l’Amérique du Nord reste un marché dynamique pour la construction de fabs, l’annulation du projet annoncé par SkyWater Technology dans l’Indiana a entraîné le retrait d’une fab prévue pour 2024. Ainsi, le nombre total de nouvelles fabs de semi-conducteurs actuellement en construction s’élève à 19. 

Extensions de fabs de semi-conducteurs par région (2023 vs 2024)

Contrairement aux nouvelles fabs, les extensions consistent à ajouter de nouveaux équipements sur un site existant, plutôt qu’à construire une nouvelle usine complète. Remarque : la baisse apparente du nombre de fabs en production en Europe s’explique par la mise en service de l’Intel Fab 34 à Leixlip, en Irlande, au cours du second semestre 2023. Ce site, propriété d’Intel, utilise la lithographie extrême ultraviolet (EUV) pour la technologie Intel 4. 

L’augmentation du nombre d’extensions en Amérique du Nord est portée par une nouvelle unité TSMC sur le site de production Fab 21 à Phoenix, Arizona, qui sera dédiée à la fabrication de puces en 2nm. 

Fabs de semi-conducteurs en Amérique du Nord par propriétaire

Ce graphique présente les sites de fabrication de semi-conducteurs (création et extension) par propriétaire, en mettant en avant les principaux acteurs porteurs de cette croissance en Amérique du Nord. Samsung Foundry est en tête avec 12 fabs prévues à Austin et Taylor, Texas. Les fabs de Taylor devraient être achevées sur les deux prochaines décennies, avec une première entrée en production prévue en 2026. D’après Samsung, le site de Taylor renforcera la production de solutions de semi-conducteurs pour les technologies de prochaine génération telles que la 5G, l’intelligence artificielle (IA) et le calcul haute performance.

Sites de fabrication de semi-conducteurs par État

Bien que les fabs de TSMC en Arizona fassent l’objet d’une forte médiatisation, la production de semi-conducteurs aux États-Unis s’étend désormais sur neuf États. Le Texas accueillera la majorité de ces sites, suivi par l’Arizona et l’État de New York.

Pourquoi choisir l’Arizona et le Texas pour la fabrication de semi-conducteurs ?

Comme le rapporte Ars Technica, l’Arizona bénéficie de plusieurs atouts pour l’industrie des semi-conducteurs :

• 300 jours de soleil par an, permettant un recours accru à l’énergie solaire
• Activité sismique faible grâce à l’absence de failles majeures
• Peu d’exposition à d'autres catastrophes naturelles comme les ouragans ou inondations
• Isolement naturel du fait de ses caractéristiques géographiques

Le désert offre également de vastes terrains constructibles avec peu d’obstacles naturels (montagnes, forêts) à surmonter.

Le Texas dispose quant à lui de ses propres avantages. Déjà leader sur la technologie des semi-conducteurs (et berceau du premier semi-conducteur jamais construit), l’État a adopté sa propre « CHIPS Act » en 2023, dotant 698 millions de dollars à la création de nouveaux semi-conducteurs et 660 millions à la mise en place de centres de R&D avancée à l’Université du Texas à Austin et à Texas A&M University. Votée presque un an après la loi fédérale, cette législation vise à :

• Capitaliser sur les investissements du Texas dans l’industrie des semi-conducteurs
• Encourager l’implantation et l’expansion d’entreprises du secteur
• Renforcer et développer l’expertise dans l’enseignement supérieur texan

La loi a également créé le Texas Semiconductor Innovation Consortium (TSIC) et le Texas Semiconductor Innovation Fund (TSIF).

Quelles technologies seront produites dans ces fabs ?

Nous n’avons pas encore de visibilité exhaustive sur toutes les technologies qui seront produites dans l’ensemble des sites en projet, mais voici ce qui a été confirmé :

Les fabs de TSMC en Arizona produiront divers nodes technologiques avancés : 2nm, 3nm, 4nm et 5nm. Ces nodes seront utilisés dans des puces logiques (« logic chips »), essentielles aux technologies d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique.

Sur les 26 fabs annoncées, huit ont déjà dévoilé le type de produits qu’elles fabriqueront. Les sites de Micron Technology à Boise et Clay produiront de la DRAM, tandis que le site de Palm Bay de Rogue Valley Microdevices produira des MEMS et capteurs.

La fab 1 de Samsung à Taylor, la Fab 21 (1-3) de TSMC et la fab Sherman de Texas Instruments fabriqueront des puces logiques (« logic chips ») sur différents nodes technologiques.

Quels sont les délais de mise en service pour ces fabs ?

Plus de vingt fabs sont actuellement en construction aux États-Unis, avec des mises en service s’étalant de 2024 à 2042. La majorité devrait être achevée et opérationnelle d’ici 2030.

Liste complète des fabs de semi-conducteurs en Amérique du Nord

Vous trouverez ci-dessous la liste exhaustive des fabs annoncées ou en cours de construction. Il s’agit de nouvelles usines et d’extensions de sites existants.

Arizona

Fab 52

Propriétaire : Intel

Type de développement : Nouveau

Localisation : Chandler, AZ

Date d’achèvement : 2025 

Nodes : 7nm

Fab 62

Propriétaire : Intel

Type de développement : Nouveau

Localisation : Chandler, AZ

Date d’achèvement : 2025

Nodes : 7nm

Fab 21-1

Propriétaire : TSMC

Type de développement : Nouveau

Localisation : Phoenix, Arizona

Date d’achèvement : 2025

Nodes : 4nm & 5nm

Produit : Puces logiques (logic chips)

Capacité : 20 000/mois

Fab 21-2

Propriétaire : TSMC

Type de développement : Extension

Localisation : Phoenix, Arizona

Date d’achèvement : 2026

Nodes : 3nm

Produit : Puces logiques (logic chips)

Fab 21-3

Propriétaire : TSMC

Type de développement : Extension

Localisation : Arizona

Date d’achèvement : 2028

Nodes : 2nm

Produit : Puces logiques (logic chips)

L’Arizona est un pôle de référence pour la fabrication de semi-conducteurs depuis les années 1980, date à laquelle Intel a ouvert sa première fab à Chandler (près de Phoenix). Depuis, l’État s’est imposé comme l’un des leaders du secteur.

En septembre 2021, Intel a démarré la construction de deux nouvelles fabs, les Fab 52 et 62, sur son campus d’Ocotillo à Chandler — ce qui portera à six le nombre d’usines sur le site. Ces fabs produiront des semi-conducteurs 7 nm grâce à la technologie de fabrication 20A d’Intel. 

Le montant du projet est estimé à environ 20 milliards de dollars, avec une livraison prévue en 2024.

En plus des fabs Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) a également installé trois fabs (une nouvelle et deux extensions) en périphérie de Phoenix. Annoncée en 2020, la nouvelle Fab 21 de TSMC produira des puces de 4 nm et 5 nm, avec une capacité d’environ 20 000 WSPM (plaques par mois). Cette installation de 40 milliards de dollars deviendra la troisième fab de TSMC construite hors de Taïwan (les deux autres sont situées à Washington et en Chine).

Bien que la Fab 21 doive officiellement démarrer la production de masse en 2025, un rapport de septembre a révélé qu’elle produisait déjà des puces pour Apple. Cette production en faible volume de processeurs d’application Apple A16 Bionic s’inscrit dans le cycle de mise en place des équipements et d’essais du site.

Idaho 

Boise Fab

Propriétaire : Micron

Type de développement : Nouveau

Localisation : Boise, Idaho

Date d’achèvement : 2026

‍Produit : DRAM

En plus de son mégasite prévu à New York, Micron a également annoncé le lancement d’un nouveau site de fabrication de semi-conducteurs à Boise, Idaho, pour un investissement estimé à 15 milliards de dollars. Cette fab, qui fabriquera de la DRAM, sera la première nouvelle fab mémoire construite aux États-Unis depuis plus de vingt ans. Les travaux ont commencé en 2023, avec une livraison attendue en 2025. La nouvelle fab Micron à Boise abritera la plus grande salle blanche jamais construite aux États-Unis.

Ohio 

Ohio Fabs (1-2)

Propriétaire : Intel

Type de développement : Nouveau

Localisation : Columbus, OH

Date d’achèvement : 2026

Nodes : 10nm

En plus de ses nouveaux sites en Arizona, Intel a lancé la construction de deux fabs juste à l’extérieur de Columbus, Ohio, pour un budget d’environ 20 milliards de dollars. Ces usines produiront des puces de 10 nm sur des tranches de 12 pouces et leur livraison est prévue en 2025. Elles constitueront la première phase d’un projet multi-annuel ambitieux d’implantation de huit fabs sur le comté de Licking (coût global estimé à ~100 milliards de dollars).

Oregon

Gresham Fab

Propriétaire : Microchip Technology, Inc.

Type de développement : Nouveau

Localisation : Gresham, Oregon

Date d’achèvement : 2025

L’administration Biden a accordé 162 millions de dollars à Microchip Technology afin de renforcer la production nationale, via la loi de 2022 dédiée à la relance du secteur. Cela comprend 72 millions pour l’usine de Gresham, qui permettront à l’entreprise de tripler sa production américaine. L’essentiel de ce financement soutiendra la fabrication de microcontrôleurs destinés à l’automobile, la défense et le médical, avec un potentiel de 700 emplois créés en dix ans.

Texas

Taylor Fab (1-10)

Propriétaire : Samsung

Type de développement : Nouveau

Localisation : Taylor, TX

Date d’achèvement : 2023-2042

Nodes : 4nm & 5nm

Produit : Puces logiques (logic chips)

Sherman Fab

Propriétaire : Texas Instruments

Type de développement : Extension

Localisation : Sherman, TX

Date d’achèvement : 2025

Nodes : 28nm

Produit : Puces logiques (logic chips)

Samsung Foundry, division semi-conducteurs de Samsung, est le deuxième fabricant sous contrat mondial derrière TSMC. Présente au Texas depuis la fin des années 1990, la société sud-coréenne a construit à Austin la première fab américaine (désormais appelée S2 foundry).

En 2021, Samsung a annoncé la construction d’une nouvelle fab à Taylor, Texas — à environ 25 km de son site S2 d’Austin — avec un investissement de 17 milliards de dollars. Il s’agit du plus gros investissement jamais réalisé par Samsung aux États-Unis. Le site produira principalement des puces 5 nm dédiées au calcul haute performance (HPC), à l’intelligence artificielle et à la 5G, avec une mise en production prévue pour le second semestre 2024.

La nouvelle fab de Taylor est la première étape d’un plan de trente ans visant l’ouverture de 10 fabs au total sur ce site, pour un investissement supérieur à 170 milliards de dollars. Le dernier site devrait ouvrir en 2042.

En parallèle, Texas Instruments a lancé l’an dernier la construction d’une fab majeure près de Sherman, au nord du Texas. Le projet, démarré en 2022 et livré en 2025, représente 30 milliards de dollars, soit le plus important investissement industriel de l’histoire de l’État. L’usine produira des puces logiques de 28 nm sur tranches de 12 pouces et bénéficie d’importantes incitations locales.

New York 

Clay Fab

Propriétaire : Micron Technology

Type de développement : Nouveau

Localisation : Clay, NY

Date d’achèvement : 2029

Produit : DRAM

Fab 8.2

Propriétaire : GlobalFoundries

Localisation : Malta, NY

Date d’achèvement : 2025

Massey Fab

Propriétaire : Wolfspeed

Type de développement : Nouveau

Localisation : Marcy, NY

Date d’achèvement : 2024 

Ithaca Fab

Propriétaire : Menlo Micro

Type de développement : Nouveau

Localisation : Ithaca, NY

Date d’achèvement : 2024

Moins connue que les géants du secteur, Micron Technology fait partie des leaders mondiaux de la mémoire et du stockage de données, incluant la DRAM et la mémoire flash. Basée à Boise, Idaho, la société a annoncé l’an dernier la construction, à Clay (New York), du plus grand site de semi-conducteurs jamais réalisé aux États-Unis. Le chantier débutera en 2024 pour une entrée en production annoncée dans la « seconde moitié de la décennie », selon le communiqué de Micron. Le site fabriquera de la DRAM.

Floride 

Palm Bay Fab

Propriétaire : Rogue Valley Microdevices, Inc.

Type de développement : Nouveau

Localisation : Palm Bay, FL

Date d’achèvement : 2025

Produit : MEMS & capteurs

Capacité de production : 21 000

Hors des circuits traditionnels du secteur, la Space Coast en Floride accueillera le deuxième site de Rogue Valley Microdevices. La société, basée à Medford (Oregon), a acquis un grand bâtiment commercial à Palm Bay qu’elle convertira pour fabriquer des systèmes micro-électromécaniques (MEMS) et capteurs.

Utah

Lehi Fab

Propriétaire : Texas Instruments, Inc.

Type de développement : Extension

Localisation : Lehi, Utah

Date d’achèvement : 2026

Texas Instruments (TI) construit une nouvelle fab de tranches de semi-conducteurs à Lehi, Utah, opérationnelle d’ici 2026 et rattachée à son site existant. Une fois la montée en cadence terminée, les deux fabs produiront plusieurs dizaines de millions de puces analogiques et de traitement embarqué par jour, soutenant la croissance de la clientèle de TI à long terme. TI investit également dans l’emploi local, la formation STEM et vise à faire de cette nouvelle fab son site américain le plus efficient sur le plan environnemental.

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