ASML prépare ses outils High-NA EUV aux puces géantes des centres de données

ASML a annoncé avec TSMC une initiative industrielle destinée à faire évoluer la lithographie EUV à haute ouverture numérique (« High-NA ») des photomasques actuels de 6 pouces vers des masques de 12 pouces. Le programme, auquel peuvent se joindre d’autres utilisateurs de High-NA et fournisseurs, vise à conserver la finesse de gravure de cette technologie tout en la rendant adaptée aux très grandes surfaces de silicium des processeurs d’IA et de centres de données, comme ceux conçus par Nvidia. 13

Pourquoi la taille des masques est devenue un enjeu

La lithographie EUV est l’étape qui projette les motifs des circuits sur une tranche de silicium. Les scanners EUV conventionnels d’ASML, de la famille NXE, utilisent une ouverture numérique de 0,33 et disposent d’un champ d’exposition complet, mieux adapté aux grandes puces.

Les systèmes High-NA, de la famille EXE, portent l’ouverture numérique à 0,55. Ils gagnent donc en résolution : ASML évoque une dimension critique de 8 nm, utile pour les futures générations de puces aux motifs encore plus fins. 145

Cette précision a toutefois une contrepartie. À cause de leur optique anamorphique, les machines EXE offrent un champ d’exposition deux fois plus petit que celui des NXE dans une dimension avec le format actuel de masque de 6 pouces. Une grande puce doit alors être découpée en plusieurs expositions, puis raccordée : une contrainte particulièrement gênante pour les plus gros accélérateurs d’IA et processeurs de centres de données. 14

Le passage au masque 12 pouces doit réduire ce besoin de raccordement (« stitching »). Selon ASML et TSMC, cela permettra d’augmenter la productivité des usines, d’abaisser les coûts de fabrication et d’exploiter davantage les gains apportés par la High-NA. 13

Qui utilise ou évalue déjà la High-NA ?

• Intel est le plus avancé. Après des expérimentations commencées en 2024, le groupe a commencé à employer des outils High-NA pour une partie de la production de ses processeurs Panther Lake en 2026. 6
• Intel et SK Hynix figuraient parmi les futurs adopteurs identifiés, tandis qu’Intel et d’autres fabricants testaient déjà les équipements. 45
• TSMC codirige formellement l’initiative sur les masques 12 pouces avec ASML. Le fondeur prévoit d’abord d’adopter la High-NA avec les masques de 6 pouces existants, avant le passage au grand format. 13
• Samsung a annoncé un renforcement de sa coopération High-NA avec ASML. Le groupe prévoit d’utiliser cette technologie pour de futures mémoires DRAM et de participer à l’initiative sur les masques 12 pouces. 11

Les éléments disponibles ne permettent pas d’établir des calendriers de production fermes, propres à TSMC, Samsung ou SK Hynix, au-delà de leur participation, de leurs évaluations ou de leurs intentions d’adoption. Les affirmations attribuant à l’ensemble de ces trois groupes un démarrage de production en 2027-2028 ne sont pas suffisamment étayées ici. 41135

Calendrier : un pilote en 2031, une maturité visée en 2033

ASML et TSMC ciblent la mise en place d’une ligne pilote de masques 12 pouces d’ici à 2031. L’objectif est que le système de lithographie soit pleinement prêt pour la production sur des nœuds de gravure avancés en 2033. 13

La presse citée évoque un gain de productivité d’environ 40 % grâce à l’approche par grands masques. L’annonce officielle d’ASML confirme le sens attendu de l’amélioration — plus de productivité et des coûts plus faibles — sans chiffrer ce gain dans l’extrait disponible. 813

Il ne faut pas confondre cette estimation avec les progrès des machines EUV actuelles : le scanner NXE:3800E d’ASML atteint 220 wafers par heure, soit 37 % de plus que le NXE:3600D. Ce chiffre concerne la génération EUV existante, et non le gain projeté pour les systèmes High-NA équipés de masques 12 pouces. 1