La Chine cherche à réduire sa dépendance vis-à-vis d’ASML dans la fabrication de semi-conducteurs avancés. L’un des défis majeurs ne consiste plus uniquement à construire une machine de lithographie complète, mais à résoudre l’un de ses composants les plus complexes : la source de lumière ultraviolette extrême (EUV). Les progrès réalisés par plusieurs équipes chinoises indiquent différentes architectures pour générer cette lumière, bien qu’il reste encore un écart significatif par rapport aux performances nécessaires à la fabrication de chips à l’échelle commerciale.

Les clés de la course chinoise à la lithographie EUV en 30 secondes

• ASML maintient son leadership commercial dans la lithographie EUV, utilisée pour produire les puces les plus avancées.
• La Chine développe diverses technologies pour générer la lumière EUV à 13,5 nanomètres.
• Des équipes de recherche chinoises travaillent avec des sources à plasma produites par laser, ainsi que d’autres architectures.
• Les sources chinoises analysées atteignent actuellement entre 100 et 150 watts, contre 600 watts pour la référence commerciale d’ASML.
• ASML a démontré une source de 1 000 watts, soulignant une distance technologique encore importante.

La course à l’EUV comporte une particularité : le problème ne se limite pas simplement à construire une machine qui projette de la lumière sur une wafer. La longueur d’onde de 13,5 nanomètres utilisée par l’EUV nécessite l’intégration d’une combinaison extrêmement complexe de sources lumineuses, d’optique, de vide, de contrôle précis et de matériaux.

Depuis plusieurs années, la Chine développe ses propres capacités afin de réduire cette dépendance. Les restrictions internationales ont empêché ses fabricants d’accéder aux systèmes EUV commerciaux d’ASML, ce qui a conduit l’industrie chinoise à développer des alternatives en parallèle.

Les progrès récents montrent un accent particulier sur la source de lumière. Toutefois, parvenir à une démonstration en laboratoire ne signifie pas encore disposer d’un outil capable de produire des chips en grande quantité.

La source de lumière, un des principaux obstacle de l’EUV

L’utilisation de la lithographie EUV avec une longueur d’onde de 13,5 nanomètres permet d’imprimer des structures extrêmement petites sur des wafers de silicium. Contrairement à d’autres technologies, cette lumière ne peut pas être générée simplement par une lampe conventionnelle.

ASML utilise une architecture basée sur plasma généré par laser (LPP). Le système envoie des impulsions laser sur de minuscules gouttes d’étain en vide pour créer un plasma qui émet la radiation EUV. La société explique que ses sources commerciales actuelles répètent ce processus des dizaines de milliers de fois par seconde.

Le développement de cette source a été l’un des défis majeurs pour ASML. La société a lancé son programme EUV il y a plus de deux décennies, progressant progressivement depuis des sources à très faible puissance jusqu’à des systèmes adaptés à la production industrielle.

En 2018, ASML a atteint une puissance de 250 watts, permettant une production d’environ 125 wafers par heure. Par la suite, elle a développé des sources de 500 watts, et en 2025, a démontré une source de 1 000 watts. Bien que cette dernière nécessite encore du travail avant d’être commercialisée, cette démonstration montre le potentiel évolutif de leur architecture.

Ce parcours illustre la difficulté pour la Chine d’atteindre un tel niveau technologique.

Deux approches pour générer la lumière EUV

Les équipes chinoises explorent différentes solutions. Selon une analyse publiée par The Diplomat, des chercheurs de l’Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics et de l’Harbin Institute of Technology ont fait progresser des prototypes de sources EUV utilisant différentes méthodes.

Une approche utilise un plasma généré par laser, une autre explore une architecture basée sur des décharges assistées par laser. L’objectif commun est de produire une quantité suffisante de radiation EUV utile à 13,5 nanomètres, avec une efficacité et une stabilité compatibles avec une fabrication à grande échelle.

Les résultats publiés en 2026 montrent que la recherche chinoise progresse aussi dans la compréhension physique de ces sources. Une étude de chercheurs liés à l’Université Shanghai Jiao Tong a démontré la génération de radiation EUV à 13,5 nanomètres à l’aide d’un laser à solide de 2 microns pour exciter un plasma d’étain. L’efficacité de conversion électrique en EUV obtenue était d’environ 0,3 %, selon leur rapport.

Une autre étude, publiée en août par des scientifiques du même institut, aborde spécifiquement le contrôle du timing du laser sur les gouttelettes d’étain utilisées dans une source EUV à plasma.

Ces travaux illustrent une activité scientifique et technique intense, mais ne constituent pas encore une démonstration d’une source commerciale comparable à celle d’ASML.

Le saut entre prototype et manufacture reste grand

Les données disponibles mettent en évidence les difficultés techniques.

Selon The Diplomat, la puissance des sources chinoises analysées tourne autour de 100-150 watts, nettement inférieure aux 250 watts atteints par ASML en 2017, et loin encore des 600 watts des sources commerciales actuelles.

La puissance n’est pas le seul défi. La conversion efficace, la stabilité du plasma, la fréquence de pulsation, la gestion des gouttelettes d’étain, la contamination, et la capacité à maintenir le système en fonctionnement prolongé sont également critiques.

Une source peut produire une radiation EUV en laboratoire, mais être incapable de fournir la stabilité et les performances nécessaires pour fabriquer des millions de chips.

C’est là que réside le principal défi technologique : générer EUV ne signifie pas avoir construit une machine EUV industrielle.

La Chine doit également résoudre le reste du système optique. La lumière doit être dirigée avec une précision extrême vers la wafer, car la radiation EUV est absorbée par presque tous les matériaux. ASML utilise des miroirs multicouches fabriqués avec une précision extrême, en partenariat avec ZEISS.

Le système complet comporte également des mécanismes de déplacement, des systèmes de vide, des contrôles électroniques, de la métrologie, du logiciel, et des milliers de composants spécialisés.

La stratégie chinoise inclut aussi le DUV

Le développement de l’EUV n’est qu’un aspect. La Chine progresse aussi dans la lithographie ultraviolette profonde (DUV), une technologie plus ancienne mais toujours essentielle à une partie significative de la fabrication des puces.

En juillet, Reuters a indiqué que la Chine avait commencé à produire en interne des machines DUV immersives. Les volumes initiaux seraient faibles, avec une dizaine de systèmes en 2026, puis environ 20 en 2027, encore en retrait par rapport à ASML en matière de performance et de fiabilité.

Cette stratégie repose sur une logique industrielle : même sans EUV, les fabricants chinois peuvent utiliser le DUV et des techniques comme le multipatterning pour produire certains chips avancés, malgré des coûts plus élevés et une productivité moindre.

Construire une industrie locale de DUV permet aussi de développer des fournisseurs, des optiques, des lasers, des étapes de précision et des capacités d’intégration qui pourraient être utiles pour une plateforme EUV future.

Ainsi, le développement de la source de lumière doit s’inscrire dans une stratégie plus large d’autosuffisance technologique.

ASML continue d’améliorer ses sources

Tandis que la Chine cherche à combler ses lacunes, ASML continue de faire progresser sa plateforme EUV.

En 2025, l’entreprise a démontré une source de 1 000 watts, permettant d’augmenter le nombre de wafers traités par heure. En février 2026, Reuters rapportait qu’ASML espérait que des améliorations futures atteindraient environ 330 wafers par heure d’ici 2030, contre 220 actuellement, ces objectifs restant des perspectives technologiques.

Par ailleurs, ASML et TSMC préparent la transition vers des masques de 12 pouces pour leurs systèmes High-NA EUV, avec une ligne pilote prévue pour 2031 et une production avancée à partir de 2033.

Samsung s’est aussi joint à cette démarche, visant à utiliser EUV High-NA dans ses prochaines générations de DRAM.

Ce contraste montre que la course ne se limite pas à la fabrication par la Chine de sa première source EUV. Tandis que les programmes chinois cherchent à établir une capacité industrielle initiale, ASML et ses clients travaillent déjà sur la prochaine génération technologique.

En résumé, la Chine construit une trajectoire autonome vers l’EUV, avec une attention particulière sur la source de lumière. Cependant, les données disponibles figurent encore dans une phase de recherche et de prototypage. Le vrai défi sera de démontrer que ces sources peuvent fonctionner avec suffisamment de puissance, d’efficacité, de stabilité et de fiabilité dans une machine entière, durant une production industrielle continue.

Questions fréquentes

Pourquoi la source de lumière est-elle si cruciale dans une machine EUV ?

Parce que la lithographie EUV exige de générer une radiation de 13,5 nanomètres avec une puissance et une stabilité suffisantes pour imprimer des circuits à l’échelle industrielle sur des wafers de silicium. C’est l’un des composants technologiques les plus complexes du système.

La Chine dispose-t-elle déjà d’une machine EUV commerciale ?

Les données actuelles ne montrent pas que la Chine possède encore une machine EUV commerciale comparable à celles d’ASML. Son développement est encore au stade des prototypes et des expérimentations.

Quelle puissance atteignent les sources EUV chinoises ?

Les sources mentionnées dans des analyses récentes tournent autour de 100 à 150 watts, sans constituer une plateforme commerciale unique, mais plutôt plusieurs initiatives de recherche.

Quelle puissance ASML a-t-elle atteinte ?

ASML a atteint 250 watts en 2018, puis développé des sources de 500 watts, et a démontré une source de 1 000 watts en 2025. Selon la société, cette dernière nécessite encore des développements avant sa mise sur le marché commercial.