Jensen Huang, PDG de NVIDIA, estime que la Chine pourrait disposer de ses propres systèmes avancés de lithographie d’ici 2030. Cette prévision contraste avec la situation actuelle de l’industrie chinoise des semi-conducteurs. Bien que le pays ait progressé dans le développement d’équipements de lithographie domestiques, une distance importante subsiste encore par rapport aux systèmes ultraviolets extrêmes (EUV) d’ASML, notamment en termes de maîtrise de cette technologie de pointe.
Les grandes lignes de la lithographie chinoise en 20 secondes
- Huang positionne 2030 comme une échéance plausible pour la maîtrise par la Chine de systèmes avancés de lithographie propres.
- SMEE produit déjà des scanners DUV de 193 nm, pour des processus d’environ 90 nm.
- La Chine a développé des équipements d’immersion permettant de travailler à 28 nm, mais leur production à grande échelle nécessite encore une validation.
- La technologie EUV implique la résolution de défis complexes liés à l’optique, l’alignement, la métrologie et les étapes de transformation de wafers.
- La prévision d’Huang n’est qu’une estimation, sans confirmation que la Chine ait déjà atteint cette capacité technologique.
Les déclarations de Huang ont été faites lors d’une interview avec The All-In Podcast. Il y a indiqué que vers 2030, la Chine pourrait atteindre des capacités de lithographie avancée grâce à son rythme d’industrialisation et à sa capacité à faire passer rapidement des technologies de la recherche à la production à grande échelle.
Cependant, cette prévision doit être séparée de l’état actuel de la technologie chinoise. La société nationale Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE) dispose d’équipements permettant de fabriquer des puces à partir de processus matures, tandis que le développement de systèmes d’immersion plus avancés est encore en phase d’industrialisation et de validation.
La différence est encore plus grande lorsqu’il s’agit de la technologie EUV, employée pour produire certains des dispositifs les plus avancés. La Chine travaille sur certains composants liés à cette technologie, mais aucune preuve publique n’indique qu’elle ait réussi à produire un scanner EUV complet comparable aux systèmes commerciaux d’ASML.
SMEE progresse dans la lithographie DUV, mais la production de masse reste un défi
La lithographie est l’une des étapes les plus complexes dans la fabrication de semi-conducteurs. Les systèmes projettent des motifs extrêmement petits sur une oblique de silicium à l’aide de lumière, et leur précision détermine la finesse des structures pouvant être produites.
La Chine a développé une capacité locale dans ce domaine, encore que significativement en retard par rapport aux équipements occidentaux les plus avancés.
SMEE, connu sous le nom de Shanghai Micro Electronics Equipment, est l’un des principaux fabricants chinois d’équipements de lithographie. La société produit un scanner DUV à forte volume, utilisant un laser à argon-fluor de longueur d’onde 193 nm, pour fabriquer des puces d’environ 90 nm.
Ce type d’équipement permet de fabriquer des semi-conducteurs à cette finesse, mais reste éloigné des processus utilisés actuellement pour la production des composants à plus haute densité.
Le saut suivant concerne la lithographie DUV par immersion. Ces systèmes utilisent un liquide entre la lentille et la wafer pour améliorer la résolution. Selon des informations de Tom’s Hardware, SMEE aurait développé un scanner capable de traiter la fabrication en 28 nm, mais il n’existe pas encore de preuve publique d’une production à grande échelle ou d’un emploi généralisé en production de masse.
Il a également été signalé que la première machine d’immersion a été livrée par une entreprise chinoise du secteur, mais la simple livraison et l’utilisation stable en industrie de la fabrication de semi-conducteurs sont deux étapes très différentes. Les équipements de lithographie nécessitent des processus prolongés de qualification avant leur entrée en production à volume élevé. La précision, la stabilité, la performance et la compatibilité avec les autres étapes sont essentielles.
Ainsi, même si ces équipements commencent à arriver dans des fabrications chinoises vers 2026, leur adoption généralisée pourrait encore prendre plusieurs années.
L’ambition EUV est bien plus exigeante
La transition de la DUV à l’EUV, ou ultraviolet extrême, complique considérablement le défi technologique.
L’EUV utilise une lumière d’une longueur d’onde de 13,5 nm, et nécessite une intégration de multiples technologies : une source de lumière spécialisée, une optique de haute précision, des systèmes de positionnement et d’alignement de wafers et de masques, ainsi qu’un contrôle très précis de la superposition des couches et une métrologie avancée.
ASML est à ce jour le seul véritable fabricant mondial de systèmes EUV pour la production avancée. Ses machines intègrent des composants provenant d’un vaste réseau de fournisseurs internationaux et ont nécessité des décennies de développement.
La Chine a progressé dans la fabrication de certains composants clés, notamment des sources de plasma capables de générer une lumière à 13,5 nm à partir de laser. Toutefois, posséder une source de lumière seule ne suffit pas : il faut aussi un scanner EUV opérationnel, capable de produire des puces à haut volume, avec l’intégration précise de tous les composants.
Obtenir cette intégration exige que tous les éléments du système fonctionnent en parfaite harmonie dans des conditions industrielles exigeantes, ce qui reste un défi de taille.
2030 : une prévision, pas une certitude
Huang estime que la Chine pourrait atteindre des capacités avancées en lithographie vers 2030. Lors de l’entretien, il a souligné la forte capacité industrielle du pays ainsi que le fait que le développement de ces technologies est une question de temps.
Ce n’est pas une affirmation selon laquelle une machine chinoise équivalente aux systèmes les plus avancés d’ASML est déjà disponible ou sera prête avant cette date. La simple évolution des équipements DUV montre la complexité du défi : passer de processus de 28 nm à une plateforme EUV pour la production de masse implique la résolution de nombreux problèmes technologiques supplémentaires.
Comparer les générations de systèmes peut également être trompeur : une machine de génération ancienne n’est pas forcément comparable à celle d’aujourd’hui, surtout si cette dernière continue à être améliorée. La fabrication d’un scanner DUV de immersion fonctionnel ne signifie pas automatiquement que la Chine a atteint la parité technologique avec les modèles commerciaux d’ASML.
Le contexte stratégique joue aussi un rôle, Pékin cherchant à réduire sa dépendance envers les fournisseurs étrangers. La filière chinoise des semi-conducteurs développe ses propres équipements, matériaux et composants tout au long de la chaîne de production.
La fabrication de semi-conducteurs : bien plus qu’une machine
Le développement d’un scanner de lithographie ne peut pas se penser isolément. Il faut un écosystème complet comportant matériaux, masque, équipements de mesure, outils de dépôt et gravure, systèmes d’inspection, logiciels de contrôle, etc.
L’alignement précis entre couches successives est crucial, surtout en EUV où la tolérance est extrêmement réduite. La stabilité et la performance doivent être maintenues sur la durée et dans un contexte de production industrielle.
La fabrication de systèmes EUV nécessite une coordination exemplaire entre source, optique, mécanismes et contrôle. La transformation d’un prototype en outil déployé quotidiennement dans une usine de masse représente un long parcours, dans lequel l’expérience et la chaîne d’approvisionnement jouent un rôle essentiel.
La Chine cherche à accélérer cette transition via investissements et R&D pour bâtir une chaîne industrielle locale. Selon Huang, la vitesse à laquelle le pays peut faire passer une technologie de la recherche à la production pourrait favoriser des avancées significatives avant 2030.
Pour l’instant, bien que les progrès en DUV et en composants EUV soient visibles, aucune machine chinoise comparable aux produits commerciaux d’ASML n’a encore été confirmée.
La date de 2030 évoquée par Huang doit donc être comprise comme une prévision de l’évolution technologique chinoise, et non comme une promesse d’un système déjà opérationnel ou disponible commercialement.
Questions fréquemment posées
Que disait Jensen Huang sur la lithographie chinoise ?
Il considère que la Chine pourrait maîtriser ses propres systèmes avancés de lithographie d’ici 2030, et que la capacité industrielle du pays pourrait accélérer ce développement.
Quels équipements de lithographie produit actuellement la Chine ?
SMEE fabrique des scanners DUV de 193 nm utilisés pour des processus d’environ 90 nm. Des systèmes DUV par immersion pour 28 nm ont été développés, mais leur fabrication et leur usage à grande échelle nécessitent encore une validation.
La Chine possède-t-elle déjà une machine EUV comparable à ASML ?
Aucune preuve publique ne démontre que la Chine ait réussi à produire un scanner EUV complet comparable à ceux d’ASML. La fabrication d’une source EUV fiable n’est qu’une étape parmi d’autres pour un système complet.
Que doit résoudre la Chine pour fabriquer une machine EUV ?
Elle doit intégrer une source EUV, une optique de haute précision, des systèmes de positionnement, d’alignement, de métrologie, et assurer leur fonctionnement en production de masse dans des conditions industrielles exigeantes.