La Russie a achevé la troisième phase de développement de sa première machine de lithographie capable de traiter des wafers jusqu’à 200 mm de diamètre avec une résolution de 130 nanomètres (nm). Ce prototype, conçu par le Centre de Nanotechnologie de Zelenograd (ZNTC) en collaboration avec l’entreprise biélorusse Planar, est désormais en phase de tests internes. Cependant, il doit encore franchir plusieurs étapes avant de pouvoir être utilisé en fabrication industrielle pour la production de puces à grande échelle.

Les points clés du lithographe russe de 130 nm en 20 secondes

• Le ZNTC a finalisé la troisième étape du développement d’un lithographe de 130 nm pour wafers jusqu’à 200 mm.
• Le système utilise des lasers excimères de 193 nm, une technologie DUV (ultraviolet profond) employée dans la fabrication de semi-conducteurs.
• Le projet entier bénéficie d’un financement public de 5,7 milliards de roubles.
• Le prototype doit encore passer des tests et validations avant d’atteindre une usine de production.
• Le ZNTC prévoit commencer les commandes en série de ces équipements dès 2027, mais la production à grande échelle pourrait prendre plus de temps.

Cette annonce est significative pour l’industrie russe, car la lithographie représente l’un des défis majeurs dans la chaîne de fabrication des semi-conducteurs. L’équipement permet de projeter le motif définissant les structures d’un circuit intégré sur une wafer, mais disposer d’un prototype fonctionnel ne signifie pas encore disposer d’une machine prête pour une ligne de fabrication industrielle.

C’est là la principale différence entre cette annonce et une production industrielle à part entière. Le ZNTC lui-même souligne qu’il reste encore des essais préliminaires et la mise au point des processus technologiques avant que l’équipement puisse fonctionner de manière stable en industrie.

Un équipement de 130 nm encore en phase d’expérimentation

La troisième phase des travaux de recherche et développement a été officiellement achevée le 7 août 2026. Selon CNews, le calendrier initial prévoyait la finalisation de cette étape pour mars, ce qui explique le retard de plusieurs mois dans la livraison.

Ce système est conçu pour transférer, par projection, le motif d’un circuit intégré sur une wafer de silicium allant jusqu’à 200 mm de diamètre. L’objectif est de traiter selon la norme de 130 nm.

Lors de cette phase, deux prototypes de lasers excimères, utilisant une longueur d’onde de 193 nm, ont été fabriqués, de même que des masques de photolithographie et des structures tests. Le projet a aussi inclus un banc de mesures pour contrôler les caractéristiques du processus lithographique et analyser les aberrations optiques des optiques employés dans cette gamme de longueurs d’onde.

Ces éléments sont cruciaux, car une machine de lithographie ne se limite pas à une simple source lumineuse : la précision optique, le déplacement de la wafer, l’alignement, le contrôle du motif et la répétabilité du processus sont déterminants pour permettre une utilisation en production.

Le ZNTC affirme avoir achevé les processus technologiques fondamentaux sur le prototype, mais insiste que les essais préliminaires et la préparation des processus pour une utilisation industrielle restent à faire.

Une machine russe utilisant la DUV, pas l’EUV

L’équipement utilise une source de lumière ultraviolette profonde, appelée DUV (Deep Ultraviolet), basée sur des lasers excimères de 193 nm.

Cette technologie est bien établie dans la fabrication de semi-conducteurs. Utiliser une longueur d’onde de 193 nm permet d’accéder à des processus plus avancés que ceux des générations précédentes de lithographie optique, mais le résultat dépend également de l’optique, des techniques d’exposition, et d’autres variables du processus.

Il faut toutefois faire preuve de prudence en comparant cette machine aux équipements les plus modernes. Les lithographes les plus avancés intègrent des techniques beaucoup plus sophistiquées, notamment la lithographie par ultraviolet extrême (EUV).

Il serait donc incorrect de considérer un lithographe de 130 nm comme équivalent aux machines modernes de fabrication de semi-conducteurs. La véritable importance réside ailleurs : il s’agit pour la Russie de développer une capacité locale pour un procédé qui, même considéré comme mûr, reste utile dans certains secteurs industriels.

Le projet russe cite des références étrangères telles que Nikon, Canon et ASML. Selon la documentation rapportée par CNews, la stratégie russe consiste à atteindre la résolution requise en combinant des technologies nationales, notamment l’éclairage, avec des matériaux locaux.

5,7 milliards de roubles pour atteindre le prototype

Le coût total du développement de cette machine s’élève à 5,7 milliards de roubles, financés par le Ministère de l’Industrie et du Commerce russe.

Seul le troisième stade de R&D a coûté plus de 2,46 milliards de roubles.

D’après la ventilation par CNews, environ 1 milliard de roubles ont été consacrés aux travaux de planification et de fabrication par Planar et LASSARD. Autres 912,9 millions ont été utilisés pour les matériaux et composants. Les coûts salariaux s’élèvent à 95,1 millions.

La documentation indique aussi que le coût estimé du prototype complet est de 542,2 millions de roubles, et que les deux lasers développés pour le projet valent respectivement 49 et 46 millions de roubles.

Une partie du budget est consacrée aux composants, à l’intégration, à l’optique, aux tests et au développement du processus technologique, ce qui explique pourquoi fabriquer une machine de lithographie est bien plus complexe que produire une simple source lumineuse ou une machine de haute précision.

La contribution essentielle de Planar

Bien que le projet soit présenté comme une initiative du ZNTC, la machine n’est pas entièrement conçue à partir de composants russes.

La documentation citée par CNews désigne la société biélorusse Planar comme responsable d’une part importante du travail, notamment pour les éléments mécaniques, la fabrication et l’ajustement du prototype. LASSARD, de son côté, a développé les lasers utilisés dans le projet.

Il est donc important de nuancer les déclarations selon lesquelles la machine serait entièrement fabriquée en Russie. Le prototype résulte d’une coopération entre des entités russes et biélorusses, et les sources disponibles ne permettent pas d’affirmer que l’équipement est constitué uniquement de composants russes.

Cette distinction est également cruciale pour évaluer le degré d’indépendance technologique atteint.

Le vrai défi commence après le prototype

Produire un prototype n’est qu’une étape. Une machine de lithographie destinée à une utilisation en usine doit maintenir des caractéristiques très précises sur le long terme et être compatible avec d’autres processus de fabrication.

Alexander Mijailov, responsable de projets chez Strategy Partners, cité par CNews, indique qu’il reste à confirmer les performances technologiques et la fiabilité en conditions réelles, ainsi que la compatibilité avec les lignes de production existantes.

Le ZNTC prévoit débuter la contractualisation avec des clients pour des livraisons en série en 2027, mais cela ne garantit pas encore une production de masse immédiate ni une installation dans de nombreuses usines.

La différence entre signer un contrat pour quelques unités et atteindre une production régulière est particulièrement critique dans le domaine de la machine-outil pour semi-conducteurs. Une ligne de fabrication a besoin d’une machine qui non seulement fonctionne une fois, mais qui répète le processus des milliers de fois avec une précision et une fiabilité adaptées à l’industrie.

Les estimations prudentes placent le vrai saut vers une production significative plusieurs années après la réalisation du prototype.

Les applications industrielles des 130 nm toujours présentes

Bien que les processus de 130 nm soient éloignés des technologies utilisées pour fabriquer les processeurs avancés ou les accélérateurs IA, ils restent pertinents dans plusieurs secteurs.

Ces processus plus matures continuent d’être employés dans l’électronique industrielle, les contrôleurs, certains composants automobiles, les systèmes de communication, et d’autres dispositifs où la taille du transistor n’est pas le seul critère de performance.

Selon les estimations de CNews, la flotte russe d’équipements étrangers équivalents se situerait entre 25 et 40 machines. La demande potentielle d’ici 2030-2032 serait de l’ordre de 15 à 25 unités, en tenant compte de l’usure du parc en place et des plans d’extension des lignes de production.

Ce marché reste relativement modeste. L’objectif n’est pas de concurrencer les grands fabricants mondiaux en volume, mais de remplacer graduellement le matériel étranger et de maintenir une capacité de fabrication pour les procédés matures.

Le ZNTC dispose également d’une expérience préalable avec une génération antérieure : il a développé un lithographe de 350 nm commercialisé en production série, ainsi qu’un système de lithographie par faisceau d’électrons avec une résolution de 150 nm.

Ce saut vers 130 nm s’inscrit donc dans une progression technologique plus large.

Prochain objectif : 90 nm

Le ZNTC a déjà évoqué ses ambitions pour la suite, avec des objectifs pour le passage à 90 nm. Son directeur général avait indiqué que le travail effectué pouvait permettre de développer des machines totalement localisées pour cette norme.

L’existence même du prototype de 130 nm ne garantit pas que cette étape sera atteinte immédiatement, mais elle fournit une base technologique solide pour poursuivre le développement de sources lumineuses, de systèmes optiques, de positionnement, de contrôle et de procédés de fabrication.

Le succès à moyen terme du programme dépendra surtout de la capacité à produire, maintenir et faire évoluer ces équipements à une échelle industrielle. La différence entre la simple fabrication de prototypes et la construction d’une plateforme technologique durable est considérable.

Pour l’instant, la Russie a réussi à fabriquer un machine expérimentale de 130 nm pour wafers de 200 mm, et à entamer ses premiers essais. La prochaine étape sera de démontrer que cette machine peut devenir un produit fiable, capable d’être déployé dans de véritables usines, puis de produire en quantité suffisante pour remplacer une partie du matériel étranger.

Ce progrès marque une avancée significative dans la capacité russe à fabriquer des équipements pour la production de semi-conducteurs, mais il reste encore un long chemin avant de pouvoir rivaliser avec les leaders mondiaux de la lithographie.

Questions fréquemment posées

Quel processus peut réaliser le nouveau lithographe russe ?

Il est conçu pour le traitement selon une norme de 130 nm sur des wafers en silicium jusqu’à 200 mm de diamètre.

Le lithographe russe fabrique-t-il déjà des chips en masse ?

Non. Il s’agit d’un prototype encore en phase de tests. Il doit d’abord passer des validations préliminaires, tester ses processus, et confirmer son fonctionnement en conditions industrielles.

Combien a coûté le développement de cette machine ?

Le projet global a reçu 5,7 milliards de roubles de financement public. La dernière phase de R&D a coûté plus de 2,46 milliards de roubles.

Quand les premiers lithographes russes de 130 nm seront-ils en production ?

Le ZNTC prévoit commencer à contractualiser pour des livraisons en série dès 2027. Cependant, cela ne garantit pas une production massive immédiate ni leur installation dans de nombreuses usines à cette date.

Source : cnews.ru