Barcelona invente la machine à réécrire les puces atome par atome
ASML vient de se faire voler la vedette depuis un laboratoire de la Mediterrània. Une start-up européenne, Lace Lithography, affirme pouvoir graver des transistors 135 fois plus fins qu’aujourd’hui en remplaçant la lumière extrême-UV par un faisceau d’hélium. Le tout avec un prototype qui n’a même pas encore quitté la table d’expérimentation. Et pourtant, Microsoft vient de débloquer 40 millions d’euros, Atomico, Future Ventures de Steve Jurvetson, la norvégienne Nysno et la SETT espagnole se bousculent déjà.
De bergen à barcelone, la guerre des 0,1 nm
Le siège reste à Bergen, là où Bodil Holst, physicienne et cofondatrice, a passé quinze ans à calibrer des faisceaux d’hélium pour imager des surfaces. Mais le vrai centre opérationnel a été déplacé à Barcelone, dans le district 22@, sous la houlette d’Adrià Salvador Palau, ancien doctorant de Holst devenu CTO. Pourquoi la capitale catalane ? Accès à des micro-usines de test, ingénieurs moins chers que dans la Silicon Valley, et surtout une volonté politique de faire de la ville un « hub quantique » avant 2030.
La promesse tient en deux lignes : 13,5 nm, la longueur d’onde de l’EUV d’ASML, passe à 0,1 nm. Résultat : des gravures capables de tracer des tranchées d’à peine quelques atomes, soit dix fois plus petites que le nœud 2 nm prévu pour 2025. La conséquence directe : des puces 100 fois plus denses, des fréquences d’horloge multipliées par cinq et une consommation divisée par trois. Pour l’industrie, c’est l’équivalent de passer de la charrue à la moissonneuse en un seul cycle.
Microsoft, musk et l’état espagnol dans le même bateau
Le fonds M12 de Microsoft ne verse pas 40 M€ pour un joli poster de laboratoire. L’enjeu est de préparer l’après-GPT : des processeurs spécialisés dans l’IA générative si gourmands que seule une densité atomique pourra les alimenter sans faire fondre les data centers. Future Ventures, lui, voit déjà des puces Lace embarquées dans les calculateurs de bord de Starship. Quant à la SETT, elle vient d’obtenir un accès privilégié à la R&D pour que les futurs satellites espagnols de l’Agencia Espacial Española soient gravés à Barcelone plutôt qu’à Eindhoven.
Le calendrier ? Un démonstrateur en 2026, un pilote industriel en 2029, un premier client en 2032. Ce genre de roadmap fait rire les analystes de Taipei et d’Eindhoven : ASML a mis trente ans à dominer l’EUV. Lace prétend révolutionner le secteur en dix. Pourtant, la start-up affirme déjà avoir refusé deux offres d’acquisition, l’une venue de « l’un des trois grands américains du secteur », l’autre d’un conglomérat sud-coréen. Montant des deux propositions : plus de 400 millions. Réponse : « Pas question de vendre avant la preuve de faisabilité à l’échelle d’une plaque de 300 mm. »
Le pari à 300 millions par machine
Chaque scanner EUV d’ASML coûte 350 millions de dollars, pèse 180 tonnes et nécessite un avion cargopour l’acheminer. Lace promet une machine dix fois plus petite, « seulement » 30 millions à la pièce, et un lustre de maintenance réduit. L’argument choc : plus besoin de masques à 4 millions l’unité. Le faisceau d’hélium sculpte directement la résine photosensible, couche après couche, sans intermédiaire. Le défaut ? La cadence. Aujourd’hui, un scanner EUV grave 200 wafers par heure. Le banc de test Lace n’atteint pas encore 5. L’écart est abyssal, mais le CERN a déjà signé un partenariat pour fournir des détecteurs de position capables de multiplier la vitesse d’écriture par vingt.
En coulisses, les fondeurs se déchirent. TSMC prépare un « test vehicle » en 2027 pour valider la Technologie sur un nœud 1,4 nm avancé. Samsung a ouvert un carnet de commandes conditionnel : 5 machines si la résolution atteint 0,07 nm à l’horizon 2028. Intel, plus prudent, préfère financer un centre commun de recherche à Grenoble pour sécuriser sa propre route. Résultat : la start-up norvégico-catalane n’a même pas encore de VP Sales et déjà un pipeline de 1,2 milliard de dollars.
Le risque atomique
Reste la question que personne n’aime poser : que se passe-t-il si un atome d’hélium s’échappe ? Le gaz est inerte, certes, mais le faisceau focalisé atteint 200 keV, assez pour créer des défauts dans la grille cristalline du silicium. Lace assure avoir breveté une couche de récupération en diamant dopé qui capte les ions perdus. Le CNRS vient de publier une étude qui évoque pourtant une « fatigue » prématurée des transistors gravés sous hélium au bout de 10 000 cycles. Pour un téléphone, c’est négligeable. Pour un satellite en orbite géostationnaire, c’est la mort programmée en moins de trois ans.
La physicienne Bodil Holst botte en touche : « On ne cherche pas à remplacer l’EUV demain, mais à ouvrir une branche parallèle pour les puces qui n’existent pas encore. » Traduction : d’abord les coprocesseurs quantiques, les capteurs neuronaux, les puces opto-ioniques. Le grand public n’en verra pas la couleur avant 2035. Mais d’ici là, l’arsenal juridique d’ASML aura eu le temps de répliquer : 4 500 brevets actifs, une douzaine déposés chaque semaine, et une équipe de lobbyistes qui fait trembler la Commission européenne dès qu’on prononce le mot « subvention ».
À Barcelone, on s’en fiche. Dans les sous-sols de l’Institut de Ciències Fotòniques, Adrià Salvador montre un wafer de 50 mm strié de lignes invisibles à l’œil nu. « C’est ici que naît le prochain Moore, pas dans un hangar aseptisé des Pays-Bas. » Dehors, la tramuntane fouette la façade de béton. À l’intérieur, un faisceau d’hélium dessine l’avenir atome après atome. ASML peut dormir tranquille : pour l’instant, personne n’a encore vendu une seule machine. Mais dans la poche de Salvador, un Blackberry périmé gravé en 180 nm rappelle que hier’s géant n’était qu’un garage d’Eindhoven. La boucle est bouclée.