Dix fois mieux : Une nouvelle méthode révolutionnaire de production de puces pourrait permettre d'économiser de l'énergie et de l'argent

La production des minuscules structures des puces informatiques actuelles et futures utilise une lumière qui, avec une longueur d'onde d'un peu plus de 10 nanomètres, tend déjà vers les rayons X. Pour être précis, il s'agit d'une lumière extrêmement ultraviolette, ou EUV. Pour être précis, il s'agit de la lumière extrêmement ultraviolette, ou EUV en abrégé.

Comme pour les rayons X, cela pose un problème crucial. Le rayonnement de très haute énergie pénètre presque tous les matériaux, et malheureusement aussi les miroirs nécessaires à la lithographie, avec lesquels la lumière est dirigée avec précision afin d'obtenir les circuits électroniques.

Sur la lumière laser émise par un laser CO2, seuls 2 % de l'énergie atteignent finalement la plaquette de silicium. Le potentiel d'amélioration est donc considérable.

Les conséquences sont multiples

À l'Institut des sciences et technologies d'Okinawa ( ), une méthode a été présentée pour remplacer la technologie précédente, très inefficace une méthode a été présentée pour remplacer la technologie précédente, très inefficace. Comme la lumière EUV ne peut pas être simplement dirigée à l'aide de dispositifs optiques conventionnels, des arrangements compliqués avec des miroirs en forme de croissant sont nécessaires, qui requièrent généralement dix réflexions.

Chaque réflexion réduit considérablement l'énergie de la lumière. Il semble donc logique de réduire radicalement ce dispositif à deux miroirs seulement. Cette simplification est notamment rendue possible par l'utilisation de deux sources lumineuses parallèles, sans interaction, qui éclairent toutes deux le masque photographique de lithographie sous des angles opposés.

Les deux miroirs sont percés d'un trou au milieu afin d'obtenir la même précision de la lumière laser qu'avec la méthode précédente. Actuellement, une résolution de 10 nanomètres devrait être possible. Avec de nouvelles optimisations, 7 nanomètres, voire 5 ou 2 nanomètres, seraient envisageables.

Les économies d'énergie résultant de cette simplification sont considérables. Au lieu d'un laser de 200 watts, il ne faut plus que 20 watts de puissance. Cela représente un dixième de la puissance requise auparavant, ce qui réduirait la puissance requise pour une usine de fabrication de puces d'environ 1 mégawatt à 100 kilowatts.

Selon le document, d'autres économies sont possibles. Des lasers plus petits et plus faibles sont bien sûr moins chers à fabriquer, mais aussi moins chers à entretenir. Cela s'applique également à l'ensemble de la construction ultérieure.

Les coûts de l'électricité, de la technologie et de l'exploitation pourraient être considérablement réduits, ce qui signifie que les puces électroniques pourraient également être produites localement, loin des grandes usines. Les crises des puces avec des goulets d'étranglement notables, comme celles qui se sont produites récemment entre 2020 et 2022, seraient alors beaucoup moins réalistes.