Actuellement, les deux leaders mondiaux de la fonderie de puces électroniques sont respectivement TSMC et Samsung Foundry. Tous deux appliquent la technologie de lithographie ultraviolette extrême (EUV) à la production de puces depuis 2019, ouvrant la voie aux nœuds inférieurs à 7 nm.
Pour faire simple, plus le processus est petit, plus les transistors sur la puce sont petits, plus la capacité de traitement et les économies d'énergie sont élevées. La course aux nœuds plus petits est donc une course commune aux principaux géants mondiaux des semi-conducteurs.
Des transistors plus petits permettent une plus grande densité dans une même zone ; les puces modernes peuvent contenir des dizaines de milliards de transistors (l'A17 Pro 3 nm, par exemple, en compte 20 milliards), et les espaces entre eux doivent être incroyablement fins. C'est là qu'interviennent les machines de lithographie EUV. Une seule entreprise au monde les fabrique : ASML, aux Pays-Bas.
La nouvelle génération de lithographie extrême ultraviolette, ou EUV à haute ouverture numérique, a commencé à être commercialisée. Intel, qui s'est engagé à reprendre la tête du marché des nœuds de processus à TSMC et Samsung Foundry d'ici 2025, a été le premier à acquérir une nouvelle machine EUV à haute ouverture numérique, d'une valeur de 400 millions de dollars, qui portera l'ouverture numérique de 0,33 à 0,55. (L'ouverture numérique désigne la capacité de captation de la lumière d'un système optique et est souvent utilisée pour évaluer la résolution qu'un système optique peut atteindre.)
Assemblage d'une machine de lithographie EUV à haute ouverture numérique dans l'Oregon, aux États-Unis. (Photo : Intel)
Cela permet à la machine de graver des détails de semi-conducteurs 1,7 fois plus petits et d'augmenter la densité des transistors de la puce de 2,9 fois.
L'EUV de première génération a permis aux fonderies de percer dans le domaine du 7 nm, et des machines EUV à haute ouverture numérique plus avancées propulseront la production de puces vers le 1 nm, voire plus bas. ASML affirme que l'ouverture numérique supérieure de 0,55 des machines de nouvelle génération permet aux nouveaux équipements de surpasser les machines EUV de première génération.
Intel disposerait de 11 machines EUV à haute ouverture numérique, la première devant être achevée en 2025. TSMC prévoit quant à lui d'utiliser de nouvelles machines en 2028 avec un nœud de traitement de 1,4 nm ou en 2030 avec un nœud de traitement de 1 nm. TSMC continuera d'utiliser ses anciennes machines EUV pour produire des puces de 2 nm l'année prochaine. Grâce à l'EUV à haute ouverture numérique, Intel espère rattraper TSMC et Samsung sur le segment de la fonderie la plus avancée.
Mais Intel est toujours confronté à une faible production, à des pertes financières et à un cours de bourse qui a chuté au point d'être retiré de l'indice Dow Industrials, qui compte parmi les 30 valeurs les plus puissantes du marché boursier américain. La situation est si mauvaise pour Intel qu'il a externalisé la fabrication de ses puces à TSMC, en 3 nm et plus.
En tant que première fonderie chinoise et troisième mondiale après TSMC et Samsung Foundry, SMIC n'a même pas été autorisée à acheter des machines de lithographie EUV de première génération en raison des sanctions américaines. Elle a été contrainte d'utiliser des machines de lithographie Deep Ultraviolet (DUV) encore plus anciennes, qui peinaient à produire des puces de nœuds inférieures à 7 nm.
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