En 2024, une usine TSMC a interrompu sa chaîne de production pendant deux jours complets en raison d'une seule particule-plus fine qu'un cheveu humain-à l'intérieur d'une machine de lithographie EUV.
Ce n'était pas une panne mécanique ; la poussière s'était simplement déposée sur l'un des miroirs.
La précision du miroir est conçue à 0,12 nanomètres, avec une rugosité de surface de seulement 20 picomètres. À ce niveau de précision, une minuscule particule peut entraîner la mise au rebut d’un lot entier de plaquettes.
Les ingénieurs ont passé 48 heures à recalibrer le système.
Cette histoire révèle la vérité la plus brutale de l’industrie de l’optique des semi-conducteurs :
Il ne s'agit pas de savoir s'il *peut* être fabriqué, mais si l'on peut garantir qu'il n'y aura *pas de problèmes inattendus*.
Qu’est-ce que Zeiss monopolise exactement ?
Beaucoup savent qu’ASML détient le monopole des machines de lithographie EUV. Cependant, peu de gens réalisent que les systèmes optiques des machines EUV d'ASML proviennent entièrement de Zeiss.
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Une machine de lithographie EUV se vend à plus de 300 millions d'euros. Le composant le plus critique, le plus coûteux et le plus difficile-à-fabriquer est le système optique composé de ces miroirs.
La division semi-conducteurs de Zeiss emploie 8 500 personnes, dont 2 000 se consacrent uniquement à la technologie EUV.
Ce n’est pas une exagération. Le niveau de propreté dans l’atelier de production de miroirs EUV est dix mille fois supérieur à celui d’une salle d’opération. Les variations de température au sein de l'atelier ne doivent pas dépasser 0,01 degrés Celsius. Toute vibration pourrait annuler des mois de travail de polissage.
Zeiss est la seule entreprise au monde capable de fabriquer ces composants.
En 2016, ASML a dépensé 1 milliard d'euros pour acquérir une participation de 25 % dans la division semi-conducteurs de Zeiss-non pas pour se prémunir contre ses concurrents, mais par crainte que Zeiss ne cesse de collaborer avec eux.
En quoi exactement l’industrie optique chinoise est-elle à la traîne ?
La réponse à cette question opère à trois niveaux.
Niveau un : secteurs où nous gagnons déjà
La Chine est déjà le leader mondial des objectifs pour téléphones portables, des objectifs pour automobiles et des objectifs pour caméras de sécurité. Au premier semestre 2025, le chiffre d'affaires de Sunny Optical a approché les 20 milliards de yuans et s'est classé au premier rang mondial en termes de volume d'expéditions.
Zeiss n'est pratiquement pas présent dans ces secteurs.
Il ne s’agit pas ici de rattraper son retard ; il s'agit d'avoir déjà remporté le concours. Image
Le deuxième niveau : un secteur qui vient d’entrer
Dans le secteur des microscopes haut de gamme, Yongxin Optics a lancé le premier microscope confocal laser à quatre -couleurs de Chine en 2023 ; il a une résolution de 120 nanomètres et coûte la moitié de celui des modèles importés. Des institutions telles que l’Université Tsinghua, l’Université de Pékin et l’Académie chinoise des sciences l’utilisent déjà.
Yongxin a également dirigé la formulation de la norme internationale ISO 9345, marquant la première fois que l'entreprise prend place à la table où sont fixées les règles du jeu.
Cependant, les données de part de marché pour 2025 racontent une histoire sombre : Zeiss et Leica contrôlent ensemble près de 60 % du marché des microscopes confocaux, alors que le taux de substitution national vient tout juste d'atteindre deux chiffres.
Le voyage de 0 à 1 est terminé, mais celui de 1 à 10 ne fait que commencer.
Le troisième niveau : un secteur avec un long chemin à parcourir
Des sociétés nationales comme Fujian Forecam Optics et Motic Optical (Maolai) ont réalisé des percées dans le domaine des objectifs de lithographie, atteignant le nœud 90-nanomètres. Les objectifs d'ultra-précision de Motic sont déjà installés dans les machines de lithographie i-line.
En revanche, les objectifs DUV fournis par Zeiss à ASML prennent en charge les processus de lithographie par immersion capables d'une résolution inférieure à 7 nanomètres.
L’écart entre eux ne se limite pas à la précision. Le revêtement en couche mince-, l'optique adaptative et le contrôle de polarisation- représentent chacun une formidable barrière à part entière.
En ce qui concerne la technologie EUV, l’écart est si vaste qu’il ne peut plus être mesuré simplement en « années ».
La véritable barrière n’est pas la technologie ; Il est temps
Zeiss a été fondée en 1846.
Au cours de 180 ans, l'entreprise a accumulé bien plus que de simples brevets-dont plus de 1 500 dans le domaine des semi-conducteurs-elle a construit un système qui fonctionne avec une fiabilité quasi -sans faille.
Les fabricants nationaux peuvent meuler un seul miroir avec une grande précision. Cependant, Zeiss parvient à obtenir une précision constante sur chaque unité, maintenue pendant des décennies.
Qu'est-ce que cela signifie?
Cela signifie que TSMC, Samsung et Intel sont prêts à investir des dizaines de milliards de dollars dans leur capacité de production sur les objectifs Zeiss, car ils peuvent prédire de manière fiable leurs rendements de fabrication.
Les fabricants nationaux d'optique réalisent parfois des percées dans des domaines spécifiques. Cependant, la progression de « être capable de réussir » à « une production de masse stable » et enfin à « gagner la confiance du client pour vous confier son gagne-pain » implique des années d'essais, d'erreurs et de validation à chaque étape.
ASML et Zeiss ont déjà tracé leurs feuilles de route technologiques jusqu'en 2040. Il ne s'agit pas simplement d'un partenariat ; c'est une relation symbiotique.
Une jambe court devant, tandis que l'autre est à la poursuite.
L'état actuel de l'industrie optique chinoise est unique.
Sur le marché de la consommation, nous sommes en tête du peloton. Sur le marché haut de gamme,{{1}nous sommes en train de rattraper notre retard.
La phase III du « Grand Fonds », d'un montant de 344 milliards de yuans, cible les technologies critiques « goulot d'étranglement ». Des entreprises comme Yongxin, Sunny Optical et Mulai réalisent des percées continues dans leurs secteurs respectifs.
Pourtant, il y a des problèmes que l’argent seul ne peut pas résoudre.
Prenons l'exemple de la salle blanche de l'usine Zeiss à Oberkochen -dix mille fois plus propre qu'une salle d'opération ; le système manufacturier qui fonctionne depuis près de deux siècles ; l'équipe d'ingénieurs perfectionnée au fil de décennies de collaboration-
Ce sont des atouts construits au fil du temps.
Le rattrapage n’est pas un 100 mètres qu’on peut raccourcir simplement en y jetant de l’argent. C'est un marathon.
La bonne nouvelle est que nous sommes déjà sur la bonne voie. Et dans certains couloirs, nous avons déjà pris la tête.
