EUV

Les progrès de la lithographie ultraviolette extrême (EUV) – une technologie que certains experts pensaient ne pas fonctionner en production il y a seulement quelques années – transforment la fabrication de puces informatiques. Ces progrès technologiques sont sur le point de contribuer à porter l'industrie mondiale des semi-conducteurs, estimée à 600 milliards de dollars, à 1 000 milliards de dollars d'ici la fin de la décennie, alimentant l'intelligence artificielle (IA), l'informatique haut de gamme et la conduite autonome, entre autres avancées, selon Alexander Duval, responsable analyste pour le matériel technologique et les semi-conducteurs européens pour Goldman Sachs Research. Les défis techniques pour construire des puces toujours plus petites et plus puissantes sont énormes. Duval souligne que les machines capables de créer ces semi-conducteurs coûtent environ 300 millions d'euros (330 millions de dollars) ou plus. Le développement de la dernière itération de cette technologie connue sous le nom de High NA, la prochaine étape de l'évolution de l'EUV, est une technologie qui a mis plus de 20 ans à se perfectionner. Il repose sur une lentille conçue avec une telle précision que si elle était agrandie à la taille de la Terre, la plus grande imperfection serait plus petite que la taille d’un ongle. « Je dirais que ce n'est pas sorcier ; c'est plus difficile que la science spatiale », dit Duval. Nous avons discuté avec Duval de la manière dont cette technologie pourrait être utilisée et des défis techniques extraordinaires posés par l'impression de circuits toujours plus petits sur des tranches de silicium.Qu’est-ce que l’EUV et comment permet-il la fabrication de puces de pointe ? Il y a eu une évolution incroyable dans ce niveau de physique et d’ingénierie digne du prix Nobel. Je dirais que ce n’est pas sorcier ; c'est plus difficile que la science fusée. La technologie est basée sur la lithographie, qui consiste à utiliser la lumière pour créer une image du circuit imprimé sur un semi-conducteur. Depuis environ 20 ans, la lumière ultraviolette profonde (DUV) est utilisée pour créer ces images. Plus la longueur d'onde est petite, plus les circuits sont petits et plus l'espace entre eux, appelé pitch, est petit. En d’autres termes, des longueurs d’onde plus courtes conduisent à des puces plus petites. Alors que DUV a une longueur d'onde de 193 nanomètres, EUV et High NA mesurent 13,5 nanomètres. C’est donc un énorme pas en avant. Avec EUV, vous obtenez une haute précision en termes d'impression pouvant être effectuée - ce qui signifie intégrer plus de transistors dans la puce et donc le type de traitement que vous pouvez effectuer est beaucoup plus puissant. High NA est la prochaine itération de l'EUV standard et utilise une lentille plus grande pour une impression encore plus granulaire nécessaire aux puces les plus puissantes.

Quelles sont les implications d’avoir des machines comme celle-ci ? Nous pensons que les machines EUV – dont High NA est la dernière version – seront l’un des principaux moteurs du marché mondial des semi-remorques, qui passera d’environ 600 milliards de dollars aujourd’hui à plus de 1 000 milliards de dollars d’ici la fin de la décennie. Nous le considérons comme essentiel pour faciliter la production de puces de plus en plus puissantes pour des cas d’utilisation tels que l’IA, l’informatique de grande puissance et la conduite autonome. Avec l'IA, par exemple, les données peuvent être traitées en temps réel là où elles sont collectées, plutôt que d'envoyer les données à un serveur et d'attendre qu'un algorithme les traite et génère une réponse. En réduisant la latence, l’IA peut accélérer la prise de décision de plusieurs millisecondes, ce qui peut être significatif pour une voiture autonome, par exemple. Ces nouvelles machines construiront des puces conçues pour l'informatique de pointe, dans lesquelles des puces plus puissantes et économes en énergie seront installées dans des appareils tels que des automobiles, des parcs éoliens ou des équipements de soins de santé. Il existe un grand nombre d'applications intéressantes, allant de la résolution du changement climatique à la réalité augmentée.Comment votre réflexion sur l’EUV a-t-elle évolué ? Nous venons de publier notre dernier rapport, une analyse approfondie de la NA élevée, et nous considérons cette nouvelle génération d'outil de lithographie ultraviolette extrême (EUV) comme le principal outil numérique. Notre premier rapport sur ce sujet, EUV 1.0, visait à déterminer si cette technologie fonctionnait. Notre rapport EUV 2.0 portait sur le nombre d'outils EUV du premier type (Low NA) qui seraient livrés. Et dans notre nouveau rapport, EUV 3.0, nous examinons de près l'évolution de la prochaine génération de ces machines appelées High NA. Ce que nous voyons est une machine qui n'est pas bon marché : en fait, les outils High NA coûtent entre 300 et 400 millions d'euros. Mais il comporte des étages de tranches qui accélèrent avec deux fois la force G d'une fusée et une lentille conçue avec une telle précision que si elle était agrandie à la taille de la Terre, la plus grande imperfection serait plus petite que la taille d'un ongle. Dans la fabrication de semi-conducteurs, si vous n'aviez pas cette machine pour fabriquer les puces les plus avancées avec les plus petites fonctionnalités, vous utiliseriez une machine à ultraviolets extrêmes classique et vous auriez à exposer la tranche plusieurs fois, quelque chose appelé modélisation à passes multiples. Cela a des conséquences sur le coût du producteur – en termes de main-d'œuvre, d'énergie et de temps pour exécuter les commandes. Cela change la donne pour l’industrie des semi-conducteurs. Lorsque nous avons commencé, les gens doutaient que la technologie fonctionnerait. Nous envisageons désormais d'obtenir plus de 80 machines EUV par an d'ici 2025, et une capacité est en cours de construction pour 20 machines High NA. Il y a un engagement important pour cette technologie, car elle fonctionne et ajoute beaucoup de valeur.