Il n’y a qu’une seule entreprise au monde qui construise les machines EUV (lithographie dans l’ultraviolet extrême) de la taille d’un bus scolaire, d’une valeur de 200 millions de dollars, qui sont utilisées pour graver des circuits plus fins qu’un cheveu humain sur une plaquette de silicium. Il s’agit d’ASML, une entreprise néerlandaise qui a réalisé un chiffre d’affaires de près de 26 milliards de dollars l’année dernière. Les machines EUV sont nécessaires pour fabriquer des puces de moins de 7 nm, car il faut graver des lignes extrêmement fines pour intégrer les milliards de transistors qui se trouvent dans les puces de pointe.
La semaine dernière, Canon a annoncé une technologie de lithographie par nanoimpression (NIL) qui, selon elle, peut être utilisée pour produire des puces de 5 nm. Les machines EUV sont utilisées par TSMC et Samsung Foundry pour fabriquer des puces de 3 nm, et une machine améliorée d’ASML sera bientôt disponible pour la production de puces de 2 nm. Les deux fonderies prévoient de produire des puces de 2 nm dès 2025. Mais revenons à l’annonce de Canon.
La société japonaise explique en quoi la NIL est différente. « Contrairement aux équipements de photolithographie conventionnels, qui transfèrent un schéma de circuit en le projetant sur la plaquette recouverte d’une résine, le nouveau produit le fait en pressant un masque imprimé avec le schéma de circuit sur la résine de la plaquette, comme un timbre. Comme le processus de transfert du circuit ne passe pas par un mécanisme optique, les circuits fins du masque peuvent être reproduits fidèlement sur la plaquette. Ainsi, des circuits complexes en deux ou trois dimensions peuvent être formés en une seule empreinte ».
Canon estime qu’avec les améliorations apportées à la technologie des masques, la NIL pourra à terme contribuer à la création de puces de 2 nm. Actuellement, la technologie permet de graver des circuits avec une largeur de ligne minimale de 14 nm, ce qui équivaut à une production de 5 nm. Canon indique que la NIL devrait permettre une largeur de ligne minimale de 10 nm, ce qui équivaut à la fabrication de puces utilisant un nœud de processus de 2 nm. La NIL peut réduire la quantité d’énergie utilisée pour fabriquer une puce puisqu’elle ne nécessite pas de source lumineuse avec une longueur d’onde spéciale.
Malgré le communiqué de presse, Gaurav Gupta, analyste chez Gartner, a déclaré à The Register : « Je serais surpris que Canon ait soudainement réalisé une percée technique majeure ». La lithographie par nano-impression est un concept qui existe depuis un certain temps, mais des problèmes de défauts et d’autres problèmes se sont posés. Le développeur de puces mémoire SK Hynix et l’entreprise d’électronique Toshiba ont signé un pacte en 2015 pour développer la NIL.
Idéal pour la Chine
Mais il y a un problème que les États-Unis devront résoudre rapidement. ASML n’expédie pas ses machines EUV en Chine en raison des sanctions américaines, mais il est possible que, puisque la NIL n’utilise pas d’optiques ou de miroirs de pointe comme l’EUV, Canon puisse expédier la technologie en Chine, donnant ainsi aux fonderies comme SMIC (la plus grande en Chine) la capacité de produire des puces de 5 nm et, à terme, de 3 nm et de 2 nm.
Nous avons vu comment les législateurs et les fonctionnaires américains ont réagi lorsque Huawei a dévoilé le Mate 60 Pro équipé d’une puce Kirin 9000 s de 7 nm qui prend en charge la 5G. À ce jour, des théories élaborées tentent d’expliquer comment SMIC a pu fabriquer la puce étant donné l’interdiction d’exportation en vigueur aux États-Unis. Selon une théorie publiée la semaine dernière par un informateur de X, le Kirin 9000 s n’était pas une puce de 7 nm fabriquée par SMIC, mais un ancien SoC Kirin 9000 provenant de l’inventaire de Huawei. Ce dernier a été fabriqué par TSMC avant le début de l’interdiction en 2020 en utilisant son nœud de processus 5 nm.
Selon Gupta de Gartner, « nous ne prévoyons pas d’impact commercial avant cinq ans et cela commencera principalement avec les puces de mémoire. Il y a un grand écart entre la recherche et le développement ou la capacité conceptuelle à des nœuds de pointe… et l’exécution en grand volume et la préparation à la fabrication, et c’est là le défi ». Il s’attend à ce que les États-Unis bloquent bientôt la vente de cette technologie à la Chine.
