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Entreprises de haute technologie, État et souveraineté depuis 1945

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Patrick Fridenson
, 
Pascal Griset

Structures des entreprises et logiques territoriales

Hautes technologies et techniques de production aux États-Unis

Christophe Lécuyer

Texte intégral

Introduction

  • 1 D. Bell, Vers la société postindustrielle : essai de prospective sociologique, Paris, R. Laffont, 1 (...)

1À la fin des années 1960 et au début des années 1970, Daniel Bell et d’autres sociologues américains annoncèrent l’apparition d’un nouvel ordre économique et social, la société postindustrielle. Ces sociologues s’intéressèrent en particulier à la croissance de nouvelles industries de haute technologie, telles que les ordinateurs, l’électronique et les produits pharmaceutiques. D’après eux, la croissance de ces industries de pointe illustrait la transformation de la société américaine en une société postindustrielle. Bell et ses disciples remarquèrent que la société américaine était de plus en plus dominée par une classe sociale faite d’ingénieurs et de scientifiques. D’après Bell, la société postindustrielle se caractérisait aussi par la planification du changement technique et le développement de nouvelles technologies intellectuelles telles que la cybernétique et la théorie de l’information1.

  • 2 Ibid.

2Bell a aussi montré que l’économie américaine était de plus en plus orientée vers les services (santé, enseignement, recherche et développement). Au sein du secteur manufacturier, les nouvelles industries de haute technologie étaient de plus en plus tributaires de la recherche scientifique. Selon Bell, ce sont la croissance exponentielle de la science, la codification des savoirs scientifiques, l’organisation systématique de la recherche et développement et la mobilisation des sciences et des techniques par l’État pendant la Seconde Guerre mondiale qui transformèrent de façon fondamentale l’économie et la société américaines2.

  • 3 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech Manufacturing”, History and Technology, 25, 3 2009, p. 165-17 (...)

3Les thèses de Bell eurent beaucoup de succès et influencèrent de nombreux travaux sur la société et l’économie américaines à partir des années 1970. Cependant, ce que Bell et beaucoup d’autres commentateurs ont omis dans leurs écrits a été l’importance de la production dans les industries de haute technologie. Les questions de fabrication étaient (et sont toujours) essentielles dans les industries de pointe. C’est souvent pour résoudre des problèmes de production que les ingénieurs ont été amenés à innover dans ces industries. Pour fabriquer des médicaments, des semi-conducteurs ou des disques durs, les ingénieurs ont dû mettre au point des procédés de fabrication très complexes. Ils ont transformé des instruments conçus pour la recherche scientifique en outils de fabrication. Ils ont créé de nouveaux espaces de production tels que les salles blanches. Dans de nombreuses industries de haute technologie, ces nouvelles techniques de fabrication ont profondément façonné la conception des produits, la stratégie des entreprises et les structures industrielles. Elles ont même conduit à la production de nouveaux savoirs scientifiques3.

I. Les hautes technologies

  • 4 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech…”, op. cit.

4La notion de haute technologie a beaucoup évolué historiquement. C’est au début des années 1960 que le terme de « haute technologie » (high-tech, ou high technology en anglais) est apparu chez les analystes financiers de Wall Street pour décrire les entreprises développant de nouvelles technologies pour l’armée américaine. Ce terme désignait alors l’aérospatiale, l’électronique, les semi-conducteurs, les instruments scientifiques, et les systèmes informatiques. Pendant les années 1970 et la première moitié des années 1980, high-tech a continué à désigner ces industries, mais l’usage du terme s’est élargi. Par exemple, les milieux politiques et journalistiques ont adopté le terme de « haute technologie » pour caractériser les secteurs de l’économie américaine qui semblaient le mieux résister au déclin industriel et sur lesquels la croissance future de l’économie pouvait se fonder. Pendant les années 1990 et jusqu’à nos jours, l’usage de high-tech s’est encore plus généralisé. Plusieurs critères ont été alors proposés par des économistes pour caractériser les industries de haute technologie tels que la proportion de main-d’œuvre diplômée, le pourcentage des investissements de recherche et développement par rapport au chiffre d’affaires des entreprises et le nombre de brevets déposés chaque année. Ces critères s’appliquèrent aussi aux biotechnologies, à l’industrie chimique, et à l’industrie pharmaceutique, qui sont maintenant considérées comme des industries high-tech4

  • 5 Ibid.

5Bien que des antécédents aux hautes technologies puissent être trouvés pendant les années 1920 et les années 1930 (tubes à vide et instruments scientifiques par exemple), c’est pendant la guerre froide que les industries de pointe augmentèrent et qu’elles prirent leur caractère actuel. Elles se développèrent en relation directe avec la demande militaire. Le département de la Défense a souvent financé le développement de nouvelles technologies et la construction de lignes de montage. L’armée représentait aussi le principal et parfois l’unique marché de ces industries. Pendant la seconde moitié des années 1960 et encore plus pendant les années 1970, certaines industries de haute technologie comme les semi-conducteurs se sont partiellement réorientées vers les marchés civils. Le département de la Défense est alors devenu un client comme les autres. C’est aussi à cette époque que les industries de haute technologie commencèrent à prendre racine en Europe, au Japon, à Taiwan et à Singapour5.

II. Les techniques de production dans les industries de pointe

  • 6 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech…”, op. cit.

6Quelles étaient les caractéristiques principales des techniques de production dans les industries de haute technologie ? Ces industries exigeaient une grande précision. Elles employaient aussi de nouveaux matériaux. Par exemple, les ingénieurs de production dans l’industrie des semi-conducteurs utilisaient des matériaux très réactifs comme les cristaux de silicium. Ils ont également fabriqué leurs circuits intégrés avec une extrême précision. De même, les entreprises pharmaceutiques ont travaillé avec des matériaux biologiques extrêmement fragiles et complexes : les micro-organismes. Les entreprises pharmaceutiques et les entreprises de semi-conducteurs ont souvent rencontré d’énormes difficultés dans la fabrication de leurs produits. Leurs rendements étaient souvent très limités. Il n’était pas rare pour les sociétés de semi-conducteurs de perdre le procédé (lose the process en anglais) pendant les années 1960 et 1970. En d’autres termes, les rendements s’effondraient et aucun produit ne sortait des lignes de production. Il fallait des semaines, parfois des mois, pour que les ingénieurs reprennent le contrôle de leurs procédés et améliorent leurs rendements. Des phénomènes similaires se sont produits dans la production d’antibiotiques. Des cultures entières de micro-organismes mouraient subitement, ce qui nécessitait la révision des procédés de production. Beaucoup d’entreprises dans l’industrie pharmaceutique et l’industrie des semi-conducteurs qui avaient développé des produits innovants ont fait faillite parce qu’elles ne parvenaient pas à les produire de manière fiable et dans les volumes nécessaires6.

  • 7 Ibid.

7Pour fabriquer des produits de grande qualité et de grande précision à partir de matériaux intrinsèquement complexes et rebelles, les producteurs dans les industries électronique et pharmaceutique mirent au point plusieurs stratégies. Souvent avec le soutien financier de l’armée, ils expérimentèrent avec de nombreux matériaux et techniques, cherchant ceux qui permettaient d’obtenir les meilleurs rendements. Une autre façon dont les sociétés de haute technologie ont géré les incertitudes de la production a été la création de programmes de recherche axés sur les questions de fabrication. Les problèmes de production ont forcé les entreprises pharmaceutiques et les entreprises de semi-conducteurs à faire de la recherche sur les principes scientifiques qui sous-tendaient leurs technologies et leurs méthodes de fabrication7.

  • 8 Ibid. ; C. Lécuyer, Making Silicon Valley : Innovation and the Growth of High Tech, 1930-1970, Camb (...)

8Ces entreprises cherchèrent aussi à contrôler de plus en plus étroitement les espaces de production. Elles construisirent des salles blanches où les médicaments et les circuits intégrés étaient produits dans des espaces stériles. En outre, les groupes industriels utilisèrent des matériaux toujours plus purs, de façon à ne pas contaminer leurs procédés de production. Par exemple, l’industrie des semi-conducteurs mit ses fournisseurs de produits chimiques sous pression pour qu’ils éliminent de leurs produits le cuivre, le sodium et d’autres contaminants qui avaient des effets désastreux sur les circuits intégrés. Les sociétés de haute technologie innovèrent aussi socialement en imposant une discipline très stricte aux équipes de production. Les ouvriers et les techniciens qui travaillaient dans les salles blanches de l’industrie des semi-conducteurs et de l’industrie pharmaceutique devaient suivre les manuels de production très soigneusement (les manuels de production décrivaient dans le plus grand détail toutes les étapes utilisées dans la fabrication d’un produit). Toute déviation par rapport aux procédés spécifiés par les manuels de production était sévèrement punie. Cette réglementation, parfois appelée la discipline du procédé (process discipline), était essentielle. Elle a permis aux entreprises de stabiliser leurs procédés de production. Elle a aussi créé une base de référence pour étudier les variations dans la fabrication et améliorer les méthodes de production8.

III. Le développement des procédés et conception de produits à Fairchild Semiconductor

  • 9 C. Lécuyer, Making Silicon Valley…, op. cit. ; C. Lécuyer et D. C. Brock, Makers of the Microchip : (...)

9Un excellent exemple de la centralité des questions de production dans les industries de haute technologie est celui de Fairchild Semiconductor et de son rôle dans la création des circuits intégrés. Fairchild Semiconductor, une entreprise phare de la Silicon Valley, fut fondée par huit ingénieurs et scientifiques en 1957. Parmi les fondateurs figuraient des noms très connus, tels que ceux de Gordon Moore et de Robert Noyce qui fondèrent plus tard Intel. Les autres entrepreneurs étaient Jean Hoerni, un physicien suisse, Eugene Kleiner, un ingénieur mécanicien d’origine autrichienne, Jay Last, un physicien du solide, Sheldon Roberts, un métallurgiste, Victor Grinich, un ingénieur électronicien, et Julius Blank, un ingénieur spécialiste des questions de production. Leur entreprise, Fairchild Semiconductor, se spécialisa dans la production de transistors en silicium pour l’armée américaine et ses fournisseurs de systèmes avioniques (les systèmes électroniques installés à bord des avions et des missiles9).

  • 10 Ibid.

10Rares étaient alors les entreprises qui produisaient des transistors en silicium. La plupart des sociétés de semi-conducteurs utilisaient alors un autre matériau, le germanium, pour fabriquer leurs transistors. Le plus grand producteur de transistors en silicium était alors Texas Instruments, qui employait le grown junction process pour fabriquer ses produits. Pour concurrencer Texas Instruments, les fondateurs de Fairchild Semiconductor décidèrent de créer un nouveau procédé de fabrication. Ce procédé utilisait des techniques développées récemment aux Bell Telephone Laboratories : diffusion et photolithographie. Ces techniques permettaient un meilleur contrôle de l’introduction des dopants et la fabrication de transistors avec de meilleures caractéristiques électriques. Pendant la première année de Fairchild Semiconductor, les fondateurs de l’entreprise concentrèrent leur attention sur le développement de ce nouveau procédé. Pour mener ce projet à bien, ils développèrent de nouvelles techniques telles que la déposition d’une couche d’aluminium sur le cristal de silicium pour créer les contacts du transistor. Les questions de fabrication étaient au centre de leurs préoccupations10.

  • 11 Ibid.

11Le nouveau procédé permit aux fondateurs de Fairchild de fabriquer en grande quantité un nouveau type de transistors en silicium, le transistor diffusé de type mesa. Ces nouveaux transistors, qu’aucune autre entreprise n’était parvenue à fabriquer et à introduire sur les marchés, avaient des avantages importants sur les transistors faits avec le procédé de grown junction. Ils étaient plus rapides et ils offraient moins de résistance aux courants. Comme les autres transistors en silicium, ils pouvaient aussi fonctionner à de très hautes températures. Ces caractéristiques les rendaient très intéressants pour les producteurs d’ordinateurs militaires et de systèmes avioniques. Après l’introduction du premier transistor mesa sur le marché en août 1958, l’entreprise reçut de plus en plus de commandes d’entreprises spécialisées dans l’avionique – telles qu’Autonetics, entreprise du Sud de la Californie qui développait un système avionique pour les missiles balistiques Minuteman. Autonetics et les autres entreprises d’avionique demandaient à leurs fournisseurs de produire des composants très fiables. Or il s’est avéré très rapidement que le transistor mesa de Fairchild Semiconductor avait de très gros problèmes de fiabilité. Le simple fait de donner des petits coups sur le boîtier du transistor (le boîtier protégeait le transistor en silicium) rendait le transistor inopérable. Les coups faisaient voler des particules qui allaient ensuite se déposer sur les jonctions du transistor et les court-circuitaient. C’était un problème fondamental pour une petite entreprise dépendant d’un seul produit et travaillant pour les marchés militaires. La survie de l’entreprise était en jeu11.

  • 12 Ibid.

12Pour résoudre ce grave problème de fiabilité, Jean Hoerni, un des fondateurs de Fairchild, innova dans les procédés de fabrication. Il proposa une nouvelle méthode pour fabriquer les transistors en silicium, le procédé planaire. Ce procédé utilisait les mêmes techniques que le procédé mesa, telles que diffusion, photolithographie, et déposition de films d’aluminium ; mais Hoerni réagença ces techniques en créant une couche d’oxyde de silicium. L’idée fondamentale du procédé planaire était la création d’une couche d’oxyde de silicium sur la surface du cristal de silicium en exposant cette surface à de la vapeur. Hoerni a ensuite utilisé cette couche de silicium pour produire les transistors en employant les techniques de la diffusion et de la photolithographie. Le transistor qui résultait de ce procédé était dit planaire (il était recouvert d’une couche de silicium qui était plate). Cette couche avait deux avantages. Elle recouvrait les jonctions du transistor et par conséquent le rendait beaucoup plus fiable. Elle passivait aussi électriquement la surface du cristal de silicium, ce qui conférait des caractéristiques électriques très intéressantes au transistor. En bref, le procédé planaire développé par Hoerni a révolutionné la fabrication des transistors en silicium et a permis la production de transistors de grande qualité. Les transistors planaires correspondaient bien aussi aux demandes de fiabilité de l’armée et des systémiers militaires12.

  • 13 L. Berlin, The man behind the microchip. Robert Noyce and the invention of Silicon Valley, New York (...)
  • 14 C. Lécuyer, Making Silicon Valley…, op. cit. ; C. Lécuyer et D. C. Brock, Makers of the Microchip…,(...)

13En outre, le procédé planaire a permis la conception et la production d’un nouveau composant électronique : le circuit intégré. Ce fut Robert Noyce, un autre fondateur de Fairchild, qui le conçut13. Son idée était de fabriquer transistors, diodes, et résistances sur la même plaquette de silicium et de connecter ces composants électriquement en déposant une couche d’aluminium sur la couche d’oxyde de silicium. Cette idée développée très rapidement après la conception du procédé planaire par Hoerni fut réalisée par un groupe de chercheurs dirigé par Jay Last, un autre fondateur de Fairchild. Il fallut à ce groupe plus d’un an et demi pour fabriquer le premier circuit intégré planaire – un laps de temps qui montre combien il était difficile de fabriquer ces composants. Ce fut en septembre 1960 que Last et son équipe produisirent le premier circuit planaire Ce composant fut commercialisé par Fairchild en mars 1961. Les premiers utilisateurs étaient, comme pour les transistors planaires, des entreprises d’avionique militaire14.

  • 15 Ibid.

14Le circuit intégré et le procédé planaire eurent des répercussions considérables sur Fairchild et l’industrie des semi-conducteurs aux États-Unis. Fairchild devint l’entreprise phare dans le domaine des semi-conducteurs et le resta jusqu’à la fin des années 1960. Elle vit aussi ses marchés se développer très rapidement à cette époque. De start-up, elle devint en moins de quatre ans une des plus grandes entreprises de semi-conducteurs aux États-Unis (en chiffre d’affaires et en nombre d’employés). Mais les innovations de procédé et de produits faites à Fairchild eurent des répercussions encore plus considérables sur les autres entreprises de semi-conducteurs. Très rapidement, l’adoption des innovations faites à Fairchild devint une question de vie ou de mort pour ces entreprises. Les entreprises qui adoptèrent rapidement le procédé planaire telles que Texas Instruments et Motorola survécurent et prospérèrent en produisant des transistors planaires et des circuits intégrés pour les marchés militaires, et plus tard pour les marchés civils. D’autres, telles que Transitron, qui mirent plusieurs années à maîtriser le procédé planaire, virent leurs ventes et leurs profits s’effondrer. Elles furent rapidement contraintes de fermer leurs usines de semi-conducteurs et dans quelques cas à faire banqueroute15.

Conclusion

  • 16 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech…”, op. cit.

15L’étude des techniques de production dans les industries de haute technologie ouvre de nouvelles perspectives sur la période de la guerre froide et de l’après guerre froide, et sur les transformations économiques qui lui sont associées. Le parrainage de l’État, tant par le financement direct de la recherche et développement que par la création de marchés publics, a joué un rôle essentiel dans l’essor des industries de haute technologie. Les exigences de l’État ont poussé les ingénieurs et les chercheurs à créer de nouvelles techniques de fabrication. À leur tour, ces techniques de fabrication ont permis la production de nouveaux produits et l’ouverture de nouveaux marchés militaires et civils. Loin de contribuer à une transition vers la société postindustrielle dans l’après-guerre, les industries de hautes technologies démontrèrent l’importance primordiale de la production avec le développement de nouvelles méthodes de production et la fabrication de nouveaux produits tels que les semi-conducteurs ou les produits pharmaceutiques16.

Notes

1 D. Bell, Vers la société postindustrielle : essai de prospective sociologique, Paris, R. Laffont, 1976 [1973].

2 Ibid.

3 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech Manufacturing”, History and Technology, 25, 3 2009, p. 165-171 ; Lécuyer et Brock, “From Nuclear Physics to Semiconductor Manufacturing : The Making of Ion Implantation”, History and Technology, 25, 3 2009, p. 193-217.

4 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech…”, op. cit.

5 Ibid.

6 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech…”, op. cit.

7 Ibid.

8 Ibid. ; C. Lécuyer, Making Silicon Valley : Innovation and the Growth of High Tech, 1930-1970, Cambridge (Mass.), MIT Press, 2006.

9 C. Lécuyer, Making Silicon Valley…, op. cit. ; C. Lécuyer et D. C. Brock, Makers of the Microchip : A Documentary History of Fairchild Semiconductor, Cambridge (Mass.), MIT Press, 2010.

10 Ibid.

11 Ibid.

12 Ibid.

13 L. Berlin, The man behind the microchip. Robert Noyce and the invention of Silicon Valley, New York, Oxford University Press, 2005.

14 C. Lécuyer, Making Silicon Valley…, op. cit. ; C. Lécuyer et D. C. Brock, Makers of the Microchip…, op. cit.

15 Ibid.

16 C. Lécuyer et D. C. Brock, “High Tech…”, op. cit.

Auteur

Christophe Lécuyer est Senior Fellow au Collegium de Lyon. Ses travaux se situent à l’intersection de l’histoire des sciences et des techniques et de l’histoire des entreprises. Il s’intéresse tout particulièrement au numérique et aux hautes technologies. Il a publié Making Silicon Valley : Innovation and the Growth of High Tech, Cambridge (Mass.), MIT Press, 2006, et Makers of the Microchip : A Documentary History of Fairchild Semiconductor en collaboration avec David C. Brock, Cambridge (Mass.), MIT Press, 2010. Ancien élève de l’École normale supérieure et docteur en histoire de l’Université de Stanford, il a enseigné au MIT, à l’Université de Stanford et à l’Université de Virginie.

© Institut de la gestion publique et du développement économique, 2013

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