- Les chercheurs d’ASML ont développé une technologie qui augmente la puissance de la source lumineuse des équipements de lithographie EUV de 600 W à 1 000 W, ouvrant une voie vers une hausse pouvant atteindre 50 % du nombre de puces produites par heure d’ici 2030
- Alors que des concurrents à la technologie EUV d’ASML émergent aux États-Unis et en Chine, cette avancée vise à consolider son avance dans la technologie de la source lumineuse, la partie la plus difficile de l’équipement
- La technologie clé consiste à doubler à environ 100 000 par seconde le nombre de gouttelettes d’étain et, au lieu d’une seule impulsion laser, à former le plasma avec deux petites impulsions laser
- Le débit de traitement des wafers par heure devrait passer de 220 actuellement à environ 330 d’ici 2030, ce qui se traduit directement par une baisse du coût de production par puce
- Sur la base de la technologie utilisée pour atteindre 1 000 W, la voie vers 1 500 W est clairement tracée, et atteindre 2 000 W ne présenterait pas non plus d’obstacle fondamental selon cette évaluation
La source EUV atteint 1 000 W
- Michael Purvis, ingénieur en chef des sources EUV chez ASML, a souligné qu’il ne s’agissait pas d’une démonstration ponctuelle, mais d’un système capable de produire 1 000 W dans les mêmes conditions qu’un environnement client
- Lorsque la puissance de la source EUV augmente, le temps d’exposition des wafers de silicium diminue, ce qui permet de produire davantage de puces sur la même durée
- Selon Teun van Gogh, vice-président en charge de la ligne NXE chez ASML, l’objectif est de permettre aux clients de continuer à utiliser l’EUV à un coût bien plus faible
Principe technique
- Les équipements EUV d’ASML génèrent une lumière de longueur d’onde de 13,5 nanomètres en chauffant dans une chambre des gouttelettes d’étain fondu avec un grand laser CO₂ afin de les transformer en plasma
- Ce plasma atteint un état d’ultra-haute température, plus chaud que le soleil, et la lumière EUV émise est collectée à l’aide d’optiques de précision fournies par l’allemand Carl Zeiss AG pour être utilisée dans l’impression des puces
- Cette avancée repose sur deux éléments clés :
- doubler à environ 100 000 par seconde le nombre de gouttelettes d’étain
- former le plasma avec deux petites impulsions laser au lieu d’une seule impulsion de mise en forme
- Jorge J. Rocca, professeur et spécialiste des technologies laser à Colorado State University, a estimé qu’il s’agit d’un « défi très ambitieux qui exige de maîtriser de nombreuses technologies en même temps », et que l’atteinte de 1 kW constitue un « résultat tout à fait remarquable »
Impact sur la production et les coûts
- D’ici 2030, le débit de traitement des wafers par heure de chaque équipement devrait passer des 220 actuels à environ 330
- Un wafer peut contenir de quelques dizaines à plusieurs milliers de puces selon la taille des puces
- L’augmentation de la puissance de la source suit la logique réduction du temps d’exposition → hausse du débit horaire → baisse du coût par puce
Environnement concurrentiel et portée stratégique
- ASML est actuellement le seul fabricant au monde d’équipements de lithographie EUV commercialisés, utilisés par de grands groupes de semi-conducteurs comme TSMC et Intel pour produire des puces avancées
- Les administrations américaines des deux partis ont collaboré avec les Pays-Bas pour bloquer les exportations d’équipements EUV vers la Chine, ce qui a poussé la Chine à lancer un effort national pour développer ses propres équipements
- Aux États-Unis, les startups Substrate et xLight ont levé plusieurs centaines de millions de dollars pour développer une alternative américaine à la technologie d’ASML, et xLight a également obtenu des financements publics de l’administration Trump
- En rendant publique cette avancée, ASML cherche à accentuer encore l’écart technologique avec ses concurrents potentiels
Perspectives d’évolution
- La technologie utilisée pour atteindre 1 000 W devrait servir de base à des progrès continus à l’avenir
- La voie vers 1 500 W semble relativement claire, et rien n’indique, pour des raisons fondamentales, qu’atteindre 2 000 W serait impossible selon cette évaluation
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