Le 16 juin, ASML, leader mondial des machines de lithographie, a annoncé une avancée technologique remarquable. L'entreprise a non seulement livré à Intel la première machine de lithographie EUV (ultraviolet extrême) à haute ouverture numérique (NA) au monde, mais développe également activement des machines Hyper NA EUV encore plus avancées. Cette technologie devrait propulser les procédés de fabrication des semi-conducteurs à des niveaux sans précédent, jusqu'à 0.2 nm, soit l'équivalent de 2 Å (angströms).

L'orientation stratégique d'ASML dans le domaine de la lithographie est clairement définie avec le développement de machines de lithographie Low NA, High NA et de potentielles futures machines de lithographie Hyper NA EUV (Extreme Ultraviolet).

Premièrement, les machines de lithographie EUV à faible NA, de la série NXE avec une ouverture numérique (NA) de 0.33, comprennent des modèles tels que les 3400B/C, 3600D et 3800E, avec de futurs modèles attendus tels que les 4000F, 4200G et au-delà. ASML vise à atteindre une production en volume pour les processus 2 nm d'ici 2025, passant à 1.4 nm d'ici 2027 à l'aide de techniques multi-motifs.

Au-delà de Low NA, ASML a présenté les machines de lithographie High NA EUV, qui font partie de la série EXE avec une NA de 0.55. Cette série comprend des modèles comme le 5000, le 5200B, avec de futurs modèles attendus comme le 5400, le 5600 et au-delà. La lithographie à haute NA commence en dessous des processus de 2 nm, Intel ayant déjà adopté le processus 14A 1.4 nm. ASML prévoit d'atteindre une production en volume pour les processus de 1 nm vers 2029, avec une réduction potentielle à 0.5 nm ou 0.7 nm d'ici 2033 avec plusieurs modèles.

En regardant encore plus loin, ASML étudie la lithographie Hyper NA EUV avec une NA pouvant atteindre 0.75 ou plus. La série HXE, attendue vers 2030, vise à permettre des processus aussi avancés que 0.2 nm, bien que la faisabilité et les caractéristiques de performances spécifiques soient encore en cours d'affinement.

Il est important de noter que ces tailles de nœuds, telles que 0.2 nm, ne correspondent pas directement aux dimensions physiques des transistors, mais représentent plutôt des avancées significatives en termes de performances et de ratios d'efficacité. Par exemple, le pas de métal pour les nœuds de 0.2 nm peut initialement varier entre 16 et 12 nm, pour atteindre 14 à 10 nm.

La stratégie d'ASML consiste à utiliser une plate-forme EUV unique pour les machines de lithographie à faible/haute/hyper NA, facilitant ainsi un développement, une fabrication et un déploiement rentables. Cette approche garantit des transitions et des mises à niveau fluides entre les technologies.

Cependant, à mesure que les limites technologiques approchent, les défis s’intensifient. Les machines de lithographie High NA coûtent déjà environ 350 millions d'euros chacune, et les coûts devraient encore augmenter pour les machines Hyper NA. De plus, les limites physiques de la technologie lithographique deviennent de plus en plus apparentes à mesure que les dimensions diminuent.

Malgré ces défis, ASML et l'industrie des semi-conducteurs continuent de rechercher des percées et des innovations pour répondre aux opportunités et défis futurs de la microélectronique.