Le 27 juillet 2026, une nouvelle de moins de deux cents mots a créé un choc à Wall Street.
Selon un reportage de *The Information*, une entreprise publique de Shanghai, en Chine, a commencé à fabriquer des machines de lithographie à immersion en ultraviolet profond (DUV). Elle a regroupé les équipes de recherche et développement de plusieurs entreprises chinoises, dont une société appelée Shanghai Yuliangsheng Technology. Le reportage n'a pas nommé cette entreprise de Shanghai — des personnes informées ont demandé à rester anonymes.
Les quantités sont les suivantes : cinq machines cette année, environ vingt l'année prochaine. Les premières seront livrées à SMIC, Huahong Semiconductor et ChangXin Memory Technologies.
Cinq machines.
Ce jour-là, l'action d'ASML a chuté jusqu'à 4,6 % en cours de séance, clôturant en baisse de 6,3 % à New York, son plus bas niveau depuis juin. Applied Materials, Lam Research et KLA ont également chuté de cinq à sept points. Selon des estimations préliminaires, la capitalisation boursière d'ASML s'est évaporée de près de quarante-quatre milliards de dollars.
À noter : le chiffre d'affaires total d'ASML en provenance de Chine en 2026 devrait être d'environ dix milliards de dollars. Le marché a donc effacé en une seule journée l'équivalent de plus de quatre années de revenus de ses activités en Chine.
Et en face, il y a cinq machines.
À titre de comparaison — l'année dernière, ASML elle-même a expédié cent trente et une machines DUV à immersion.
Il est donc évident que le marché ne valorise pas ces cinq machines. Il valorise la fissure d'une hypothèse : l'EUV peut être bloqué, mais pour le DUV, la Chine devrait toujours en acheter. Cette hypothèse soutenait la partie de la valorisation d'ASML appelée « prime de monopole ». Le 27 juillet, elle a montré sa première fissure.
Personne ne sait encore à quel point cette fissure est profonde. Le niveau technologique approximatif de cette machine correspond à celui du Twinscan NXT:1950i d'ASML de 2008 — ouverture numérique (NA) de 1,35, précision de superposition de 2,5 nanomètres, résolution de 38 nanomètres.
C'est-à-dire un écart d'environ dix-huit ans. Elle est principalement composée de pièces nationales, mais certaines composants dépendent encore d'importations. SMIC a commencé les essais en septembre 2025, et l'estimation la plus optimiste prévoit une entrée en production de masse en 2027.
Dix-huit ans.
Pour comprendre ce que représentent dix-huit ans, pour comprendre pourquoi cinq machines peuvent déplacer quarante-quatre milliards de dollars, il faut d'abord savoir à quel point le chemin a été long.
Soixante-neuf ans, si l'on compte depuis qu'un Américain lui a donné son nom dans un laboratoire d'armement.
La dénomination (1957)
À l'automne 1957, au Diamond Ordnance Fuze Laboratory de l'armée américaine, un jeune physicien du nom de Jay Lathrop et son collègue James Nall faisaient quelque chose de très rudimentaire.
Ils voulaient miniaturiser les transistors pour les intégrer dans des fusées d'obus de mortier. Le travail manuel ne marchait pas, c'était trop gros. Quelqu'un a pensé au microscope — non pas pour regarder, mais pour projeter. En renversant le microscope, la lentille ne grossit pas, elle rétrécit.
Ils ont appliqué une couche de résine photosensible Kodak sur une plaquette de germanium, ont fait passer la lumière à travers un masque, puis ont procédé au développement et à la gravure. Le motif est apparu.
Lathrop a donné un nom à ce processus : photolithography, l'impression par la lumière.
L'armée leur a décerné une prime de 25 000 dollars. Lathrop a utilisé sa part pour acheter un break à sa famille.
Il avait trente ans cette année-là. Soixante-neuf ans plus tard, la chose qu'il a nommée est devenue l'art le plus cher, le plus difficile et le moins pratiqué sur Terre.
Contact (1961—1972)
Les premières machines de photolithographie étaient très sommaires. Le masque était pressé directement contre la plaquette de silicium, un vide était fait entre les deux pour les serrer et éviter les déformations dues à la lumière. C'était la lithographie par contact.
Au printemps 1961, la division David Mann de la société américaine GCA a lancé le premier réticuleur commercial — réduisant d'abord le masque, puis l'imprimant case par case sur un substrat de verre. La première machine a été vendue à la société Clevite. Cette machine ne traitait pas les plaquettes, seulement les masques, mais elle était l'ancêtre de toutes les steppers (machines pas-à-pas) qui suivront.
En 1965, Kulicke & Soffa a lancé la première machine d'alignement par contact commerciale. Tout au long des années 1960, elle a presque monopolisé ce marché (qui était en réalité très petit).
À cette époque, les largeurs de trait des puces étaient de deux cents micromètres — aussi épaisses que deux cheveux.
Et c'est à ce niveau technologique que la Chine est entrée en scène. En 1966, l'usine 109 de l'Académie chinoise des sciences et l'usine d'instruments optiques de Shanghai ont collaboré pour créer la machine de photolithographie par contact de type 65, produite par l'usine d'équipements radioélectriques spécialisés de Shanghai et diffusée dans tout le pays. La Chine avait cinq ans de retard.
Cinq ans, c'était la distance qu'on pouvait rattraper à cette époque.
La lithographie par contact avait un défaut fatal : le masque s'usait un peu à chaque pression, devenant inutilisable après quelques dizaines de pressions, et un grain de poussière suffisait à créer un point défectueux. Le taux de rendement ne décollait pas.
Sans contact (1973)
En 1973, PerkinElmer a lancé le Micralign, la première machine d'alignement par projection commerciale. Le masque ne touche plus la plaquette de silicium, il est séparé par un jeu de lentilles, projetant l'image à l'échelle 1:1.
Le résultat fut révolutionnaire : le taux de rendement est passé de 10 % à 70 %.
PerkinElmer est devenu le plus grand fournisseur mondial d'équipements pour puces en moins de trois ans. Le Micralign s'est finalement vendu à plus de deux mille exemplaires.
Lorsqu'une chose devient si utile, son propriétaire a du mal à envisager autre chose. C'est le premier schéma qui apparaît dans cette histoire, et il se reproduira trois fois encore.
Pas à pas (1977—1980)
Le problème de la projection était qu'elle éclairait toute la plaquette en une seule fois. Alors que les plaquettes devenaient de plus en plus grandes, les lentilles devaient suivre, entraînant des déformations thermiques. La précision de superposition de PerkinElmer était bloquée autour de deux micromètres.
GCA a emprunté une autre voie : n'éclairer qu'une petite zone à la fois, déplacer la machine d'un pas après l'exposition, puis exposer la zone suivante. D'où le nom de stepper, machine pas-à-pas. Un petit champ d'exposition permettait d'utiliser des lentilles à haute ouverture numérique, petites mais précises, et de la projection avec réduction — le motif sur le masque étant dix fois plus grand que sur le silicium, la difficulté de fabrication des masques chutait d'un ordre de grandeur.
En 1977, un prototype fut livré à IBM. En 1978, le DSW 4800 fut officiellement lancé : source lumineuse à la raie g, réduction de 10x, objectif Zeiss de 0,28 d'ouverture numérique, champ de vision de 10×10 mm.
Cette machine a établi la configuration de base des machines de photolithographie pour le demi-siècle suivant. Aujourd'hui encore, la machine la plus chère d'ASML est, dans son architecture, une descendante du DSW 4800.
Un épisode souvent raconté : GCA a failli utiliser des lentilles Nikon, mais a finalement choisi Zeiss, en raison d'une meilleure uniformité du plan focal. Cette décision semblait n'être qu'un achat à l'époque, quarante ans plus tard, elle est de la géographie industrielle.
Le DSW 4800 coûtait cinq cent mille dollars l'unité, plus de trente fois le prix d'une machine de projection PerkinElmer. Les grands fabricants comme IBM, AT&T, Fairchild, National Semiconductor pouvaient se le permettre. Les autres non.
En dix ans, l'Amérique a tout perdu (1980—1993)
Ceux qui ne pouvaient pas se le payer étaient au Japon.
La série NSR de Nikon a suivi la même voie, mais a fait trois choses : une source lumineuse plus puissante, un champ de vision plus large (réduction de 5:1), l'ajout d'une table de travail à interféromètre laser et d'un alignement automatique. En langage clair — pour la même précision, la production était plus rapide.
En 1982, Nikon a créé Nikon Precision Inc. dans la Silicon Valley. Elle a grignoté les clients de GCA un par un : IBM, AT&T, Intel, RCA, Texas Instruments, AMD. En 1985, le chiffre d'affaires de Nikon a dépassé celui de GCA.
En 1984, la première stepper de Canon, la FPA-1500FA, a été expédiée. Le marché intérieur japonais a absorbé une part considérable de la production mondiale de steppers — selon les chroniques d'Atsuhiko Kato, près de six cents des machines expédiées dans le monde cette année-là sont restées au Japon. Le marché intérieur a propulsé Canon.
Les chiffres ont changé ainsi : en 1980, les fabricants américains détenaient 90 % du marché mondial des machines de photolithographie. En 1990, il en restait environ 10 %. GCA et Ultratech en détenaient chacun quatre à cinq points, SVGL environ un point.
En 1990, PerkinElmer a vendu ses activités de photolithographie à Silicon Valley Group (SVG). En 1993, GCA a été dissoute — sa maison mère, General Signal, n'a pas trouvé d'acheteur. Ses brevets ont été transférés à une petite société, plus tard absorbée par Ultratech.
Le gouvernement américain n'est pas resté sans rien faire. La DARPA a investi, SEMATECH a investi, utilisant l'argent des contribuables pour remettre les machines de GCA et PerkinElmer à un niveau compétitif. Mais les sociétés américaines de puces ne les achetaient pas. Elles entretenaient de meilleures relations avec Nikon et Canon, obtenant ainsi plus tôt les nouvelles machines.
Une question s'est posée à l'époque : s'ils ne comptaient pas acheter, pourquoi le gouvernement devait-il payer ?
Les États-Unis n'ont pas été exclus de cette industrie par un blocus. Ils l'ont abandonnée eux-mêmes. Ils ont inventé la photolithographie, créé le premier réticuleur, la première machine de projection, la première stepper, puis se sont retirés en moins de dix ans.
L'abri du Néerlandais (1984—2001)
En 1984, Philips et ASM International ont créé une coentreprise, ASML, dont le siège était un abri qui fuyait dans le campus Philips d'Eindhoven.
Les premières années furent difficiles. En 1985, la première stepper commerciale, la PAS 2000/10, fut expédiée, son principal client étant Cypress Semiconductor. En 1990, ASM International a vendu ses parts et s'est retirée. En 1995, ASML a été introduite en bourse à Amsterdam et au NASDAQ, détenant alors environ un quart des parts de marché mondial — et grignotant principalement les parts des Américains, pas celles des Japonais.
Le véritable tournant s'est produit en 2001, avec deux événements simultanés.
Premièrement, la plateforme TWINSCAN fut lancée. Elle possédait deux portes-wafer : pendant qu'une plaquette était exposée, une autre était simultanément mesurée et alignée à côté, et elles étaient échangées directement après exposition. Physiquement, cela divisait la machine en deux, commercialement, cela doublait presque la capacité de production.
Deuxièmement, ASML a racheté Silicon Valley Group. SVG était l'héritier de PerkinElmer et le principal fournisseur de lithographie d'Intel. En acquérant SVG, ASML a obtenu un laissez-passer pour entrer chez Intel, et les États-Unis ont ainsi définitivement abandonné la fabrication de machines de photolithographie.
L'eau (2002—2007)
Vers l'an 2000, l'industrie a atteint un mur.
Le laser à fluorure d'argon de 193 nanomètres avait atteint ses limites. La prochaine étape unanimement reconnue était le laser à fluor de 157 nanomètres — une longueur d'onde plus courte, des traits plus fins. Le monde entier y investissait. Mais la lumière à 157 nm est absorbée par la plupart des matériaux, les lentilles doivent être en fluorure de calcium, les résines doivent être refaites, tout doit être recommencé, et le coût est prohibitif.
En 2002, un homme nommé Burn Lin a proposé une autre solution lors d'un atelier SEMATECH. Il était alors vice-président de la R&D chez TSMC.
Il a dit : Ne changez pas la source lumineuse. Mettez une couche d'eau entre la lentille et la plaquette de silicium.
L'indice de réfraction de l'eau est d'environ 1,44. La lumière à 193 nm, en entrant dans l'eau, voit sa longueur d'onde équivalente devenir d'environ 134 nm — plus courte que 157 nm, et rien n'a besoin d'être changé. La résolution augmente d'environ 40 %, le coût est presque nul.
Cette idée était trop simple, donc personne n'y a cru au début. L'eau aurait des bulles, laisserait des traces, se répandrait partout, impossible de l'intégrer dans une machine dont la précision se mesure en nanomètres.
ASML y a cru. Les laboratoires de recherche de Philips avaient étudié les lentilles à immersion pour les disques à haute densité et savaient comment maintenir une couche d'eau stable sous une lentille sans qu'elle ne se disperse. Zeiss a modifié les lentilles en Allemagne. À l'automne 2003, le prototype TWINSCAN AT:1150i a pris ses premières images.
Le rythme qui a suivi fut rapide : en 2004, la première machine à immersion commerciale, la XT:1250i (NA 0,85), fut livrée à TSMC et IBM ; en 2006, la XT:1700i (NA 1,2), la première machine à immersion réellement destinée à la production de masse ; en 2007, la XT:1900i, avec une ouverture numérique de 1,35.
1,35, ce chiffre n'a jamais été dépassé depuis. L'indice de réfraction de l'eau est là, la physique a atteint sa limite. Pendant les vingt années suivantes, toutes les machines DUV à immersion dans le monde ont plafonné à 1,35.
Le premier prototype de machine à immersion de Nikon n'a été achevé qu'en octobre 2004, avec près de deux ans de retard. Canon n'en a produit aucune.
Tous les investissements de l'industrie dans la voie des 157 nanomètres ont été perdus.
C'est la deuxième fois dans cette histoire : ce n'est pas la technique qui bat la technique, c'est le pari qui bat le pari.
Amener le soleil dans la machine (1985—2019)
L'optique a atteint son sommet à 1,35. Pour aller plus loin, il faut changer de source lumineuse.
La lumière ultraviolette extrême (EUV) à 13,5 nanomètres, la première image EUV fut obtenue au milieu des années 1980 par Hiroo Kinoshita au Japon, sur la base des recherches soviétiques des années 1970 sur les miroirs multicouches.
Cette longueur d'onde a une propriété fatale : elle est absorbée par l'air, par le verre, par presque tout. Donc pas de lentilles, seulement des miroirs ; impossible de se déplacer dans l'air, toute la machine doit être mise sous vide.
En 1992, Intel investit deux cent millions de dollars, l'argent allant principalement à Sandia, Lawrence Livermore et Bell Labs. En 1994, les États-Unis lancent le National EUV Lithography Program, dirigé par la DARPA et le Département de l'Énergie. En 1996, le Congrès a coupé les fonds du Département de l'Énergie.
En 1997, l'évaluation technique commandée par SEMATECH a classé quatre voies de nouvelle génération. L'EUV s'est classée dernière, derrière les rayons X, les faisceaux d'électrons et la projection ionique.
Ce qui s'est passé ensuite est bien connu : la dernière voie a gagné. Mais sa victoire fut extrêmement difficile — de sa dernière place en 1997 à la production de masse en 7LPP par Samsung avec l'EUV en octobre 2018, suivie par le N7+ de TSMC au deuxième trimestre 2019, vingt et un ans se sont écoulés.
Points clés :
2006 : ASML livre le premier prototype EUV, la puissance de la source est trop faible pour être utilisable.
2010 : La première NXE:3100 est livrée à Samsung, la « première lumière » est obtenue la veille de Noël.
2012 : Intel, TSMC et Samsung participent au programme d'investissement client, fournissant des fonds, un engagement de R&D sur cinq ans et acquièrent des actions d'ASML.
2013 : ASML acquiert la société de sources lumineuses Cymer pour 2,5 milliards de dollars.
2016 : La NXE:3400 commence à être commandée en série, point d'inflexion.
Début 2020 : La centième machine EUV est expédiée.
Comment la lumière est-elle produite ? Une gouttelette d'étain en fusion vole dans le vide, deux impulsions laser au dioxyde de carbone la frappent successivement, la première l'aplatit, la seconde la vaporise en plasma, qui émet une lumière à 13,5 nanomètres. Cinquante mille fois par seconde.
Cette machine contient plus de cent mille pièces. Le transport d'une machine nécessite quarante conteneurs, trois avions cargo, vingt camions. ASML a investi plus de six milliards d'euros en R&D sur l'EUV.
Décembre 2023 : La première machine High-NA, l'EXE, est livrée, l'ouverture numérique passant de 0,33 à 0,55.
Les prix sont les suivants : l'EUV Low-NA actuel coûte environ 170 millions d'euros l'unité. L'EXE High-NA coûte environ 350 millions d'euros. Cette dernière pèse cent cinquante tonnes, nécessite deux cent cinquante caisses pour le transport et deux cent cinquante ingénieurs pour l'installation pendant six mois.
Une seule machine équivaut à un avion long-courrier. Et seulement quelques dizaines sont produites par an.
La forme du monopole
Situation actuelle : Pour l'EUV, seul ASML dans le monde peut en fabriquer. Pour le DUV à immersion, ASML détient environ 98,7 % du marché. Nikon est toujours présent, mais seulement avec des parts marginales dans les nœuds matures. Canon est parti depuis longtemps, se concentrant maintenant sur l'impression par nano-empreinte.
En 2025, le chiffre d'affaires d'ASML s'est élevé à 32,7 milliards d'euros. La Chine représentait 41 % de ses revenus (2024), tombant à 33 % en 2025, et devrait représenter environ 20 % en 2026.
Épilogue : La vraie loi de cette histoire
Compresser soixante-neuf ans en une phrase, ce n'est pas une histoire d'inventions.
C'est une histoire de « qui est nourri par le client ».
Quatre relais, quatre fois ce n'est pas la technique qui a battu la technique :
PerkinElmer ne comprenait pas la stepper, c'est que sa machine de projection se vendait trop bien. GCA n'avait pas de mauvais produits, c'est que les sociétés américaines de puces ne voulaient pas acheter de machines américaines. Nikon n'était pas incapable de fabriquer une machine à immersion, c'est qu'elle avait parié sur les 157 nanomètres, et que ceux qui prenaient cette décision n'étaient pas sur les lignes de production des clients. ASML a survécu parce qu'en 2012, TSMC, Intel et Samsung étaient prêts à avancer l'argent et les actions dans une machine qui ne fonctionnait pas encore.
Le cycle d'itération d'une machine de photolithographie est de dix ans. Aucune entreprise d'équipement ne peut survivre pendant dix ans avec ses seuls flux de trésorerie. Elle doit être entretenue. Ceux qui l'entretiennent doivent tolérer qu'elle ne soit pas parfaite au début, tout en passant des commandes et en envoyant leurs ingénieurs dans l'usine du fournisseur.
C'est pourquoi la question de la machine de photolithographie n'a jamais été : « Peut-on la fabriquer ? ».
Un prototype, n'importe qui peut en fabriquer un. Shanghai en a fabriqué un dès 1966. En 1985, lorsque le prototype de stepper à projection par pas de l'Institut 45 du ministère de l'Industrie mécanique et électronique a été validé par le ministère de l'Électronique, selon les avis de l'époque, ses performances étaient proches de celles du 4800DSW de GCA — cette affirmation provient de documents de l'industrie chinoise, sans preuve documentaire technique de première main, mais même en pondérant, l'écart se mesurait en années, pas en générations.
La question a toujours été : une fois fabriquée, qui acceptera d'utiliser la première machine, imparfaite ? Qui acceptera d'utiliser la deuxième, encore imparfaite ? Qui tiendra jusqu'à la dixième ?
Les États-Unis ont eu l'invention, mais n'ont pas eu la patience. Le Japon a eu la patience, mais a fait un mauvais pari. Les Pays-Bas n'avaient rien — pas d'usine de plaquettes, pas de conception de puces, un territoire plus petit qu'une province — mais ses trois clients étaient prêts à tenir vingt et un ans avec lui.
Un faisceau de lumière a parcouru soixante-neuf ans. Ce qui a parcouru tout le chemin, ce n'était jamais la lumière.
——·FIN·——
Article original No.7013 | Auteur Zhou Luoshi
Sources : Chronologie et détails techniques : Atsuhiko Kato, Chronologie des étapes de la lithographie (lithoguru.com) — structure chronologique principale de cet article ; Chris Mack, Jalons des fournisseurs d'outils de lithographie optique (lithoguru.com) ; Computer History Museum, The Silicon Engine : entrées sur Lathrop et Nall 1955/1957 ; Matériel historique officiel d'ASML : Our history / Making EUV: from lab to fab / TWINSCAN: 20 years ; Jay W. Lathrop, "The Diamond Ordnance Fuze Laboratory's Photolithographic Approach to Microcircuits," IEEE Annals of the History of Computing, 35(1), 2013 ; Flagello & Arnold, "Optical Lithography for Nanotechnology," Proc. SPIE 6327
Histoire et analyse de l'industrie : Chris Miller, Chip War (2022) ; Rebecca Henderson, "Of Life Cycles Real and Imaginary: The Unexpectedly Long Old Age of Optical Lithography," Research Policy 24(1995) — explique pourquoi PerkinElmer n'a pas pu tenir ; Brian Potter, "How ASML Got EUV," Construction Physics (2025) ; Jon Y (Asianometry), "How Japan Won the Lithography Industry" / "A Deep Dive into Immersion Lithography" ; Van Atta et al., "The Tunnel at the End of the Light," Issues in Science and Technology ; MIT Technology Review, "The chip patterning machines that will shape computing's next act" (2023)
Partie Chine : Histoire de l'Institut de microélectronique de l'Académie chinoise des sciences (Usine 109, 1958—1986)
Données actuelles : Rapport annuel 2025 d'ASML et présentation des résultats du premier trimestre 2026 ; Articles de Caixin / SCMP sur la part des revenus d'ASML en Chine (janvier et avril 2026)
Cet article provient du compte WeChat public : Qin Shuo Friend Circle , auteur : Zhou Luoshi
