La possibilité de la lithographie EUV spatiale utilisant directement la lumière solaire

En novembre 2019, une expérience a été menée dans le laboratoire de l’ISS (Station spatiale internationale) sur un revêtement optique pour la lumière dans la bande EUV (ultraviolet extrême) développé par la société Astrileux. L’objectif était de vérifier si ce revêtement optique pouvait résister aux radiations de l’espace et traiter sans problème la lumière EUV émise par le Soleil. L’expérience a été un succès.

Les semi-conducteurs modernes sont fabriqués via un procédé de lithographie qui imprime sur des wafers de silicium des motifs à l’échelle du nm (nanomètre). La méthode de lithographie principalement utilisée jusqu’à présent est la photolithographie utilisant une lumière de 193 nm, mais en raison de limites physiques, il est impossible de fabriquer des semi-conducteurs avec une largeur de ligne inférieure à un certain seuil. Pour dépasser cette limite, il faut utiliser une lumière de longueur d’onde plus courte ; c’est pourquoi des acteurs comme TSMC ou Samsung Electronics ont commencé tout juste la production de masse en appliquant la lithographie EUV utilisant une lumière de 13,5 nm au procédé de fabrication en 7 nm. La lithographie EUV est toutefois difficile à maîtriser, car elle impose notamment de maintenir sous vide tout le trajet de la lumière, et il est aussi compliqué de produire une lumière de forte puissance, ce qui a longtemps retardé son adoption.

Par ailleurs, avec la montée progressive ces dernières années du développement spatial porté par le privé, comme chez SpaceX, les discussions autour d’une production basée dans l’espace, et non sur Terre, commencent elles aussi à émerger. Transporter du matériel depuis la Terre, où la gravité est relativement forte, vers l’espace demande énormément d’énergie ; il est donc beaucoup plus avantageux pour le développement spatial de s’approvisionner localement en matières premières sur des corps à faible gravité, comme la Lune ou des astéroïdes, lorsque cela est possible. Si la technologie décrite dans l’article ci-dessus progresse, il deviendra peut-être possible à l’avenir de fabriquer des semi-conducteurs de très haute précision à partir de matières premières extraites ailleurs que sur Terre, ce qui réduirait le temps et les coûts nécessaires à l’approvisionnement en composants et accélérerait le développement spatial.

On peut aussi voir la question sous un autre angle. L’espace offre un vide bien plus proche du vide parfait que les vide les plus poussés que l’on puisse produire sur Terre, et le Soleil, qui émet une lumière intense sur l’ensemble du spectre, constitue une formidable source lumineuse fournissant en abondance une lumière EUV difficile à produire sur Terre. Cela signifie que, si l’on parvient à surmonter des problèmes comme les radiations spatiales, l’espace pourrait devenir un lieu bien adapté au procédé de lithographie EUV pour semi-conducteurs. Peut-être qu’un jour, les semi-conducteurs produits dans l’espace bénéficieront même d’une excellente compétitivité-prix.

[heycalmdown]

J’ai imaginé un instant Samsung investir dans l’espace… C’est intéressant. Ça fait aussi penser à un film dystopique… ?