L’Imec, centre de recherche et technologie belge en nanoélectronique, et ASML, équipementier néerlandais de production de semi-conducteurs, ont conclu, le 28 juin 2023, un protocole d’accord intensifiant leur collaboration de R&D. L’accord prévoit la mise en place dans les salles blanches de l’Imec, à Louvain, d’une ligne pilote de lithographie avancée qui servira à développer les prochaines technologies de puces de moins de 1 nanomètre. Le montant de l’investissement correspondant n’est pas dévoilé, mais il devrait se compter en centaines de millions d’euros.
L’Imec est le seul centre de recherche et technologie d’Europe présent dans la course de la loi de Moore qui prévoit le doublement de la densité des circuits de traitement numérique tous les deux ans grâce à la miniaturisation de la gravure. De son coté, ASML fait figure de leader mondial des équipements de lithographie et de seul fournisseur au monde de machines de lithographie aux ultraviolets extrêmes (EUV), indispensables à la production des générations de puces de pointe de 7 nanomètres et moins.
La lithographie, technologie critique
La lithographie constitue la technologie la plus critique de fabrication de circuits intégrés électroniques. Elle crée les motifs du circuit par insolation aux rayons ultraviolets d’une résine photosensible à travers un masque, sorte de pochoir renfermant le négatif du dessin à obtenir. C’est elle qui détermine la finesse de gravure, elle est donc le moteur de la course de la loi de Moore.
Aujourd’hui, la génération de circuits logiques la plus avancée s’appuie sur une technologie de 3 nanomètres. Elle est entrée en production de série tout juste cette année chez TSMC, à Taiwan, et chez Samsung, en Corée du Sud. Elle succède à la génération de 5 nanomètres. Ces deux fondeurs de semi-conducteurs préparent déjà les deux générations suivantes : celle de 2 nanomètres en 2025 et celle de 1,4 nanomètre en 2027.
ASML ne voit pas la loi de Moore s’arrêter là. Avec sa toute nouvelle génération de lithographie (EUV) dite à haute ouverture numérique (High-NA), il pense repousser les limites en dessous de 1 nanomètre. Cette machine, qui coûte plus de 300 millions d’euros, fait partie des équipements qu’il installera dans la ligne pilote à l’Imec.
Innovation durable
« Cet engagement d’ASML, qui s’appuie sur plus de 30 ans de collaboration fructueuse, envoie un signal puissant de notre dévouement inébranlable à faire progresser les technologies des puces subnanométriques, commente Luc Van den Hove, PDG de l’Imec. Cette collaboration témoigne de la force qui réside dans l’unité au sein de l’industrie des puces. Bien que ces projets nous permettent de renforcer nos forces régionales dans un premier temps, ils ouvrent également la voie à une future coopération mondiale, permettant aux partenaires du monde entier de bénéficier de percées locales. C’est grâce à ces efforts collectifs que nous pouvons véritablement accélérer l’innovation et propulser l’industrie des semi-conducteurs vers de nouveaux sommets. »
De son coté, Peter Wennink, PDG d’ASML, souligne l’engagement de son groupe en faveur de la recherche et de l’innovation durable dans les semi-conducteurs en Europe. Le développement de l’intelligence artificielle dans des domaines tels que le traitement du langage naturel, la vision par ordinateur et les systèmes autonomes, augmente les besoins de traitement. L’un des enjeux des recherches avec l’Imec est de développer des technologies de puces capables de répondre à ce besoin de façon efficace en termes de consommation d’énergie. La ligne pilote sera ouverte aux industriels pour la fabrication de prototypages et l’industrialisation de leurs innovations. Elle impliquera des partenaires de l’ensemble de l’écosystème de semi-conducteurs : concepteurs de circuits avancés, éditeurs de logiciels CAO, équipementiers de production, fournisseurs de matériaux, etc.
L’un des objectifs affichés de ce partenariat est de conserver les capacités de R&D sur les technologies avancées de puces en Europe, alors que les fabricants européens de semi-conducteurs tels que STMicroelectronics, Infineon Technologies, NXP, Bosch et AMS Osram se positionnent plutôt sur les technologies matures. Le projet s’inscrit d’ailleurs dans le cadre du Chips Act européen et le nouveau Piiec sur la microélectronique. Il est actuellement en cours d’examen par le gouvernement néerlandais, ce qui signifie que l’Imec et ASML espèrent bénéficier de subsides européens et néerlandais pour financer leurs travaux conjoints de R&D.
