ASML prépare de nouveaux masques de lithographie capables d’exploiter ses machines High NA EUV pour fabriquer de très grandes puces. Le groupe néerlandais veut travailler avec Nvidia, Intel, TSMC, Samsung et d’autres industriels afin de dépasser une limite actuelle de sa technologie la plus avancée. Une ligne pilote est visée pour 2031, avant une production à grande échelle en 2033.
Cette évolution concerne directement les accélérateurs de centres de données, dont certains approchent déjà 800 mm². Les machines High NA impriment des motifs plus fins, mais leur champ d’exposition réduit limite la taille d’une puce réalisée en une seule fois. L’adoption d’un masque plus grand doit permettre de conserver la finesse sans renoncer aux dimensions requises par les processeurs les plus massifs.
Le High NA améliore la finesse, mais réduit le champ imprimé
La lithographie projette le dessin d’un circuit sur une plaquette de silicium recouverte d’un matériau sensible à la lumière. Dans les équipements EUV, cette lumière possède une longueur d’onde extrêmement courte. Le sigle NA désigne l’ouverture numérique du système optique : en l’augmentant, ASML peut imprimer des éléments plus petits et aider les fondeurs à poursuivre la miniaturisation.
Cette amélioration a un compromis. Les premières machines High NA utilisent un champ d’exposition plus étroit que les systèmes EUV actuels. Cela convient à de petites puces, mais complique la fabrication de gros accélérateurs. Découper le motif en plusieurs expositions est possible, mais l’alignement doit être presque parfait et chaque étape supplémentaire réduit la productivité.
ASML veut donc passer à des masques de 12 pouces, plus grands que ceux employés aujourd’hui. Le masque contient le motif à projeter ; l’agrandir permettrait de couvrir des puces comparables aux modèles de centres de données actuels. Marco Pieters, directeur technologique d’ASML, estime que cette transition pourrait augmenter la productivité des systèmes de 40 %. Il s’agit d’un objectif industriel à long terme, pas d’un gain déjà mesuré sur une ligne commerciale.
Intel utilise déjà le High NA, TSMC et Samsung préparent la suite
Intel emploie les nouvelles machines pour certaines puces destinées aux ordinateurs portables. TSMC prévoit une utilisation en production avancée à grand volume à partir de 2030. Samsung vise 2028 pour introduire le High NA dans la fabrication de mémoire DRAM, tandis que SK Hynix étudie sa participation au consortium consacré aux masques plus grands.
Ces calendriers ne sont pas contradictoires avec l’échéance 2033. Les fondeurs peuvent commencer avec les masques et champs actuels pour des composants adaptés, puis utiliser le nouveau format lorsque l’écosystème sera prêt. Il faudra développer les masques eux-mêmes, les outils de contrôle, les logiciels de correction et toute la chaîne de manutention sans introduire davantage de défauts.
L’enjeu ne se résume pas à inscrire un nombre de nanomètres plus bas sur une fiche technique. Une puce plus grande offre davantage de cœurs, de mémoire proche ou de connexions, mais elle est aussi plus exposée aux défauts présents sur le wafer. Les fabricants doivent trouver un équilibre entre surface, rendement de production et assemblage de plusieurs petits blocs. Le High NA ne supprimera donc pas l’intérêt des conceptions en chiplets.
Une feuille de route stratégique pour l’industrie des puces
ASML occupe une position unique : aucun concurrent ne fournit aujourd’hui des machines EUV comparables à grande échelle. Ce rôle en fait un élément central de la souveraineté technologique européenne. Nous avons récemment expliqué pourquoi l’Europe reste dépendante dans les puces malgré ses compétences. La maîtrise de la lithographie ne suffit pas si les fonderies avancées, les matériaux et l’assemblage se trouvent ailleurs.
La Chine cherche de son côté à réduire son retard sous le poids des restrictions d’exportation. Huawei affirme vouloir atteindre des performances comparables à une gravure de 1,4 nm grâce à de nouvelles architectures d’ici à 2031. Les promesses sont différentes, mais elles illustrent la même pression : obtenir davantage de calcul lorsque l’accès aux procédés les plus fins ou aux équipements est limité.
