00:00Aujourd'hui, on ne va pas parler de votre prochain smartphone,
00:03mais de la machine qui permet de le fabriquer,
00:06la lithographie EUV d'ASML.
00:09C'est, sans aucune exagération,
00:12l'objet le plus complexe jamais assemblé par l'homme.
00:16Sans cette machine, le progrès s'arrête.
00:20Comment une gouttelette d'éteint microscopique
00:23se retrouve-t-elle vaporisée 50 000 fois par seconde
00:26pour créer la lumière la plus pure au monde ?
00:30Pourquoi les miroirs de cette machine sont-ils plus lisses
00:33que n'importe quel objet naturel sur Terre ?
00:37Et surtout, quelle est la situation actuelle
00:40alors que la Chine tente désespérément de briser le monopole occidental
00:44et que les nouvelles machines INA débarquent en usine ?
00:49On décortique tout ça maintenant !
00:55Le cœur de la machine EUV est un spectacle de pyrotechnie miniature.
01:00qui ferait passer le 14 juillet pour un pétard mouillé.
01:04Imaginez une goutte d'éteint de 30 microns
01:07qui tombe dans le vide à 250 km heure.
01:10Votre mission, si vous l'acceptez,
01:13est de la frapper avec un laser de 20 kW.
01:16Mais attention, ASML ne fait pas les choses à moitié.
01:20On ne frappe pas la goutte une seule fois,
01:22on la frappe deux fois.
01:24Un premier tir laser, appelé pré-pulse,
01:27vient aplatir la gouttelette pour lui donner la forme d'une minuscule crêpe.
01:31Puis, à peine 20 microsecondes plus tard,
01:34un deuxième tir, le main pulse, vient la vaporiser totalement.
01:39C'est ce chaos contrôlé qui crée un plasma chauffé à plus de 300 000 degrés Celsius.
01:44Pour ceux qui ont séché les cours de physique,
01:47c'est environ 60 fois la température de la surface du soleil.
01:50Ce plasma émet alors une lumière d'une longueur d'onde de 13,5 nanomètres.
01:57L'extrême ultraviolet, EUV.
02:00Chaque seconde, cette opération se répète 50 000 fois.
02:04Cela signifie qu'il y a 100 000 tirs laser par seconde
02:08avec une précision qui permettrait de toucher une pièce d'un euro sur la Lune depuis la Terre.
02:13Et le taux d'échec ?
02:15Si le laser rate sa cible, ne serait-ce que de quelques millisecondes,
02:19la puissance s'effondre et la gravure s'arrête.
02:23C'est un niveau de fiabilité qui frise le paranormal.
02:27Une fois cette lumière EUV créée, il faut la diriger.
02:31Et c'est là que les ennuis commencent.
02:33L'EUV est une lumière capricieuse.
02:36Elle est absorbée par presque tout, y compris l'air.
02:39C'est pour cela que toute la machine fonctionne sous un vide plus poussé que celui de l'espace.
02:46Oubliez les lentilles en verre classique.
02:47Ici, on utilise des miroirs.
02:50Mais pas n'importe quel miroir.
02:52Fabriqués par Zeiss en Allemagne,
02:54ces optiques sont les objets les plus lisses jamais créés par l'humanité.
02:58On parle d'une rugosité de surface inférieure à 0,25 nanomètres.
03:04Si l'un de ces miroirs était agrandi à la taille de la France métropolitaine,
03:08la plus haute bosse à sa surface ne dépasserait pas 1 millimètre.
03:13C'est un niveau de perfection qui semble presque insultant pour la nature.
03:18Ces miroirs sont composés de 40 à 50 couches alternées de molybdène et de silicium.
03:23Parce que l'EUV est si difficile à réfléchir
03:26qu'il faut utiliser les interférences physiques entre ces couches
03:29pour espérer renvoyer ne serait-ce que 70% de la lumière.
03:34Le reste est perdu en chaleur.
03:36C'est un combat permanent contre la physique
03:39pour garder assez de photons pour graver le silicium.
03:43Pour comprendre comment on en est arrivé là,
03:46il faut remonter aux années 80.
03:48A l'époque, l'EUV était considéré comme une idée stupide par la plupart des experts.
03:53Hiroho Kinoshita au Japon
03:55et des chercheurs dans les laboratoires nationaux américains
03:57comme Lawrence Livermore
03:59travaillaient sur cette technologie,
04:01mais tout le monde pensait qu'elle ne sortirait jamais des labos.
04:04Le fait est qu'à l'époque, c'était comme si vous demandiez un budget
04:07pour construire un escalier vers Mars.
04:10Pourtant, des entreprises comme Intel, AMD et Motorola
04:14ont injecté 250 millions de dollars dans les années 90 pour valider le concept.
04:20Mais celle qui a vraiment pris le risque, c'est ASML.
04:24Fondée en 1984 dans une remise à côté des bureaux de Philips,
04:28cette entreprise n'était alors qu'un petit outsider.
04:31Quand les géants américains et japonais ont commencé à reculer devant les coups pharaoniques de l'EUV,
04:36ASML a dit « on y va ».
04:38Ils ont racheté des technologies, collaboré avec Zeiss
04:41et surtout, ils ont été les seuls à avoir assez de patience et de fond
04:46pour attendre 20 ans que la technologie soit mûre.
04:49Aujourd'hui, ils récoltent les fruits de ce pari
04:51avec un monopole de 100% sur les machines les plus avancées du monde.
04:57Construire la machine est une chose.
04:59La faire fonctionner sans qu'elle s'autodétruise en est une autre.
05:03Le plasma d'étain est, par définition, extrêmement sale.
05:08A chaque tir laser, des atomes d'étain sont projetés partout.
05:12On consomme environ 1 à 2 ml d'étain par heure.
05:15Ça n'a l'air de rien, mais à l'échelle nanométrique,
05:18c'est comme projeter de la boue sur une robe de mariée toutes les secondes.
05:22Si un seul nanomètre d'étain se dépose sur un miroir Zeiss,
05:26la réflectivité s'effondre et la machine,
05:29qui coûte le prix d'un Airbus A350, devient un presse-papier géant.
05:33Pour éviter ça, ASML a inventé un système de nettoyage digne de la NASA.
05:39Un flux d'hydrogène gazeux circule en permanence.
05:42Les atomes d'hydrogène se lient aux atomes d'étain
05:45pour former de l'hydrure d'étain gazeux
05:47qui est ensuite aspirée par des pompes turbo-moléculaires ultra-puissantes.
05:52C'est un équilibre précaire.
05:54Trop d'hydrogène et on absorbe la lumière EUV.
05:57Pas assez et on ruine les miroirs.
06:00C'est ce genre de détails qui expliquent pourquoi ASML n'a aucun concurrent.
06:06Il ne suffit pas de construire la machine,
06:08il faut savoir la maintenir en vie
06:10pendant qu'elle crée un enfer miniature à l'intérieur de sa chambre de tir.
06:15Nous y voilà, la géopolitique.
06:18La Chine est le premier marché mondial des semi-conducteurs,
06:21mais elle est frappée par des sanctions occidentales sans précédent.
06:25Les Etats-Unis et les Pays-Bas ont bloqué l'exportation des machines EUV vers la Chine
06:30et plus récemment, même les machines DUV,
06:33DIP ultraviolettes, les plus performantes, sont sous embargo.
06:37Mais ne sous-estimez pas la résilience chinoise.
06:40SMIC, le géant national, a réussi l'exploit de produire des puces en 7 nanomètres
06:46et même des prototypes en 5 nanomètres sans machine EUV.
06:50Comment ? En utilisant une technique appelée multi-patterning.
06:54C'est l'équivalent de vouloir dessiner un trait ultra fin avec un gros feutre
06:58en repassant 4 fois au même endroit avec une précision chirurgicale.
07:03C'est lent, c'est coûteux et le taux de déchets est énorme.
07:07Mais ça fonctionne.
07:09Cependant, la Chine se heurte à un mur physique.
07:12Sans EUV, descendre en dessous de 5 nanomètres de manière rentable est quasi impossible.
07:18Le gouvernement chinois a injecté des dizaines de milliards de dollars dans SMEE,
07:23Shanghai Microelectronics Equipment, pour créer une alternative domestique.
07:28Pour l'instant, ils arrivent à produire des machines de 28 nanomètres.
07:32Un saut technologique de 20 ans reste à combler.
07:35En réponse, la Chine mise sur d'autres chevaux,
07:38comme la lithographie par nano-impression, NIL, de Canon,
07:42qui n'utilise pas de miroir, mais un tampon physique,
07:45ou encore des techniques de packaging avancées
07:48pour compenser la taille des transistors par une architecture 3D plus maligne.
07:52C'est une véritable guerre technologique froide,
07:56où le logiciel et l'ingénierie de précision sont les seules armes.
08:01Pendant que la Chine tente de rattraper son retard,
08:04ASML passe déjà à l'étape suivante, la INA EUV.
08:08Les premières unités de la série EXE 5000 tournent à plein régime chez Intel,
08:13dans l'Oregon, et chez TSMC à Taïwan.
08:16Le secret de cette nouvelle génération réside dans l'ouverture numérique SNAS,
08:21qui passe de 0,33 à 0,55.
08:25En optique, plus la SNAS est élevée, plus on peut graver de petits détails.
08:31Ces machines, vendues autour de 380 millions d'euros,
08:34utilisent des optiques anamorphiques,
08:36des miroirs qui ne grossissent pas de la même façon horizontalement et verticalement.
08:41C'est grâce à ces monstres de technologie
08:43que nous verrons arriver en 2026 et 2027,
08:46les puces gravées en 1,6 nanomètres,
08:49ouvrant la voie à des IA encore plus gourmandes,
08:52et des smartphones qui auront plus de puissance de calcul
08:55que les supercalculateurs d'il y a 10 ans.
08:58ASML ne fabrique pas seulement des machines de lithographie.
09:01Elle conçoit la fondation de notre civilisation numérique.
09:05Sans ces ingénieurs néerlandais, allemands et américains,
09:09l'IA resterait un rêve,
09:11et vos gadgets préférés seraient des antiquités.
09:13Le défi est immense.
09:15Les coûts sont stratosphériques,
09:17et la pression politique est maximale.
09:23Voilà qui conclut ce décryptage sur le Titan ASML.
09:27Merci d'être resté avec nous pour cette plongée dans l'infiniment petit.
09:30Si vous avez appris quelque chose,
09:32ou si vous pensez aussi que vaporiser de l'étain avec des lasers
09:35est l'activité la plus cool du monde,
09:38laissez un pouce bleu.
09:39Dites-nous en commentaire si vous pensez que la Chine
09:42réussira à briser ce monopole technologique d'ici 2030.
09:45N'oubliez pas de vous abonner et d'activer la cloche
09:48pour ne rien rater des prochaines révolutions technologiques.
09:51A très vite !
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