Semi-conducteurs : le rattrapage chinois déplace le rapport de force

Résumé exécutif

En décembre 2025, Reuters révélait l'existence d'un prototype de machine de lithographie dans l'ultraviolet extrême (EUV) assemblé à Shenzhen sous la supervision de la Commission centrale des sciences et technologies. Sept mois plus tard, l'événement continue d'être lu comme une rupture. Il est plus exactement une étape, dont l'interprétation exige de distinguer trois ordres de faits : ce qu'une machine démontre en laboratoire, ce qu'une filière produit en volume, et ce qu'un État peut faire de l'un et de l'autre.

L'état documenté est le suivant. La source lumineuse chinoise délivre entre 100 et 150 watts, contre 250 watts atteints par ASML dès 2017 et un référentiel actuel de l'ordre de 600 watts. Aucune puce commerciale n'en est sortie, les prévisions publiées les plus rigoureuses situent un EUV chinois commercial à la fin des années 2030, et la cible elle-même se déplace : ASML livre déjà la génération suivante. Dans l'intervalle, la Chine produit des puces de classe 7 nm par multiplication des passes d'exposition sur des machines DUV importées avant les restrictions, à des rendements et des coûts que seul un financement public indifférent à la rentabilité rend soutenables.

Mais réduire le dossier à ce constat de retard serait manquer trois déplacements qui comptent davantage. Le premier est technique : la contrainte immédiate sur la puissance de calcul chinoise n'est plus la finesse de gravure mais la mémoire, et elle se contourne par l'agrégation de puces moins fines et par l'efficacité algorithmique. Le deuxième est industriel : la bataille de la frontière masque celle des nœuds matures, où la Chine construit une position dominante et où se joue la dépendance réelle de l'industrie européenne. Le troisième est politique : l'Europe détient, avec ASML et ses fournisseurs allemands, le point de passage obligé le plus précieux de l'économie mondiale sans en disposer souverainement. Le MATCH Act déposé au Congrès américain le 2 avril 2026 en fournit la démonstration la plus nette depuis 2019.

Lorsque la nature d'un énoncé le justifie, cet article le qualifie explicitement selon quatre registres : fait établi, estimation de tiers, lecture analytique, inférence raisonnée.

Ce que le prototype de Shenzhen démontre, et ce qu'il ne démontre pas

Une précision de vocabulaire s'impose d'emblée. Le terme français de « gravure » désigne couramment ce que l'industrie appelle la lithographie, qui est une opération d'insolation : projeter par voie optique le motif d'un masque sur une résine photosensible. L'étape proprement dite de gravure, l'attaque physique ou chimique du matériau, vient ensuite et repose sur d'autres équipements, où la Chine est nettement moins dépendante. Confondre les deux conduit à surestimer l'ampleur du verrou comme la portée de son contournement.

Une source de lumière n'est pas une machine

Le prototype rapporté par Reuters génère un rayonnement à 13,5 nanomètres par la voie dite LDP, plasma induit par décharge, distincte de la voie LPP retenue par ASML, qui vaporise des gouttelettes d'étain au moyen d'un laser CO2 fourni par l'allemand Trumpf [1]. Le choix n'est pas anodin : il évite une dépendance à un fournisseur unique et inaccessible, mais il n'a jamais été porté à l'échelle industrielle par personne.

Estimation de tiers : les ordres de grandeur publiés situent la puissance utile de la source chinoise entre 100 et 150 watts [2]. ASML atteignait 250 watts en 2017, niveau permettant alors le traitement de 125 plaquettes par heure, opère aujourd'hui autour de 600 watts et a communiqué début 2026 sur des travaux à 1 000 watts [2]. L'écart n'est pas seulement quantitatif. En dessous d'un certain seuil de puissance, le temps d'exposition par plaquette rend le débit incompatible avec toute production commerciale : la machine fonctionne, la fabrique ne tourne pas.

Le prototype présente une seconde caractéristique, moins commentée et plus significative : il a été assemblé à partir de composants récupérés sur d'anciennes machines ASML, de pièces acquises sur les marchés secondaires par des sociétés écrans, et d'éléments provenant des japonais Nikon et Canon, une centaine de jeunes diplômés étant affectés à la rétro-ingénierie [1]. La machine démontre donc une capacité d'intégration remarquable ; elle ne démontre pas l'existence d'une chaîne d'approvisionnement indigène.

La voie de contournement : multiplier les passes

Faute d'EUV, la Chine a emprunté la voie du multi-motifage sur machines DUV à immersion : décomposer un motif trop fin pour une exposition unique en plusieurs expositions successives décalées. SiCarrier, société issue de l'écosystème Huawei, a déposé fin 2023 un brevet exploitant le quadruple motifage auto-aligné pour viser des performances de classe 5 nm sans EUV [3].

Les résultats sont réels et coûteux. SMIC produit en volume un nœud 7 nm désigné N+2, qui équipe les processeurs Ascend de Huawei. Estimation de tiers : les rendements rapportés se situent entre 20 et 40 %, et les évaluations relatives au 5 nm évoquent un surcoût de 40 à 50 % par rapport à l'équivalent TSMC pour un rendement voisin du tiers [3]. Chaque passe supplémentaire ajoute une occasion de désalignement, donc de défaut. Cette économie n'est pas viable au sens commercial ordinaire ; elle l'est au sens d'un État qui traite la sécurité d'approvisionnement comme un bien supérieur au rendement du capital.

Sur le versant des équipements, la Chine a franchi en 2025 et 2026 un seuil modeste mais tangible : SMIC teste un outil DUV à immersion développé par Yuliangsheng, société liée à SiCarrier, dimensionné pour la classe 28 nm, avec une intégration en production visée pour 2027 [4]. La distance restante doit être mesurée : un outil 28 nm n'est pas un outil 7 nm dégradé, et le passage de l'un à l'autre suppose une refonte des performances de superposition et de contrôle. Une analyse technique de septembre 2025 juge improbable une production sub-10 nm sur outils domestiques avant 2030 [4].

Une machine n'est pas une industrie

Le sous-jacent : cinq mille fournisseurs

La difficulté centrale de la lithographie avancée n'est pas la physique du rayonnement, publique depuis les années 1990, mais l'orchestration industrielle : plus de 100 000 composants, un réseau de l'ordre de 5 100 fournisseurs [5]. ASML n'a pas conquis ce marché en inventant seule. Elle a acquis son fournisseur de source lumineuse, Cymer, en 2013, et détient depuis 2016 une participation de 24,9 % dans Carl Zeiss SMT, acquise pour un milliard d'euros et assortie d'un engagement de 760 millions d'euros de soutien à la recherche sur six ans [6]. Le verrou est un montage capitalistique autant qu'une prouesse optique.

Les points de blocage de l'effort chinois sont identifiables et hiérarchisables. La part des producteurs domestiques de résines photosensibles reste inférieure à 1 % même pour les générations DUV les plus anciennes : une machine intégralement chinoise fonctionnerait avec un consommable japonais [5]. L'optique de très haute précision, où Zeiss est resté sans équivalent, demeure le point dur reconnu par les acteurs chinois eux-mêmes. La métrologie, enfin, conditionne toute boucle d'amélioration : sans mesurer les défauts à l'échelle atomique, on ne corrige pas.

Le dernier maillon est le plus sous-estimé. ASML n'a pas mis au point l'EUV en interne puis vendu le résultat : elle l'a co-développé avec TSMC sur plus d'une décennie, dans une relation que le responsable EUV de la fonderie décrivait comme celle d'une équipe unique [5]. Or les fondeurs chinois ont montré peu d'appétence pour des machines domestiques inférieures ; un dirigeant du secteur cité par le Financial Times en 2023 observait que ces équipements avaient été validés par des universitaires, non par des ingénieurs de production [5]. Tant qu'un outil ne tourne pas sur des plaquettes réelles en fabrique, il ne génère pas les données qui permettent de l'améliorer.

La cible est mobile

Un rattrapage se mesure par rapport à un point d'arrivée, et ce point recule. Pendant que la Chine reconstruit l'EUV de 2019, ASML déploie la génération suivante, dite High-NA, dont les deux premiers systèmes ont été comptabilisés en chiffre d'affaires fin 2025, avec des qualifications clients prévues tout au long de 2026. Le groupe prévoit d'accroître d'environ 30 % sa capacité de production EUV en 2027 par rapport à 2026 et indique disposer d'ores et déjà de la quasi-totalité des commandes nécessaires pour 2027 [7].

La conséquence arithmétique mérite d'être énoncée sans détour : si la Chine atteint en 2038 le niveau de l'EUV de 2020, elle sera ce jour-là à trois ou quatre générations de la frontière, et non à parité. Le rattrapage intégral supposerait de croître durablement plus vite qu'un leader qui investit chaque année davantage que quiconque dans le domaine. Ce n'est pas impossible ; c'est une hypothèse distincte de celle du rattrapage, et plus exigeante.

Le second verrou : le Japon et la voie de la nano-impression

L'attention exclusive portée à ASML fait oublier que le régime de contrôle repose sur deux piliers, et que le second est japonais. Tokyo Electron pour les équipements de dépôt et de gravure, JSR, TOK et Shin-Etsu pour les résines photosensibles : la dépendance chinoise aux consommables japonais est plus immédiate encore que la dépendance aux machines néerlandaises, puisqu'elle se renouvelle à chaque plaquette produite. L'accord trilatéral de janvier 2023 entre Washington, La Haye et Tokyo a construit ce double verrou ; toute analyse de sa solidité doit donc examiner deux capitales, non une seule.

Le Japon est aussi le lieu de la seule voie alternative commercialisée. Canon a mis sur le marché en octobre 2023 la première machine de lithographie par nano-impression, qui transfère le motif par contact mécanique d'un moule, sans optique de projection, avec une largeur de trait de 14 nm, équivalente au nœud 5 nm, et une feuille de route visant 10 nm [8]. Sa portée fait débat : une analyse d'octobre 2025 la juge cantonnée aux cas d'usage mémoire et disqualifiée par sa défectivité comme substitut à l'EUV pour la logique avancée [8]. Elle importe moins comme menace concurrentielle que comme démonstration : le monopole d'ASML porte sur une voie technologique, non sur la totalité des voies possibles, et cette marge d'incertitude pèse sur la valeur de long terme du verrou.

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Ce que les taux de base suggèrent

Un travail conjoint de l'AI Futures Project et de The Substrate, publié en juin 2026, a ancré les intuitions dans une méthode explicite : mesurer les délais qu'ASML et l'industrie mondiale ont mis à franchir chaque jalon, puis les reporter sur les dates de départ de l'effort chinois [5]. Les résultats convergent vers deux fourchettes.

Ces bornes sont des points d'ancrage, non des prédictions : la population de référence compte un seul acteur pour l'EUV, et le choix de la date de départ chinoise, 2015 ou 2021, déplace le résultat de six ans. Elles restent néanmoins le seul exercice public assorti d'une méthodologie vérifiable.

Elles ne font pas consensus. Le directeur général d'ASML évaluait en 2024 le retard chinois à dix ou quinze ans [9] ; à l'inverse, l'analyste Dylan Patel plaçait en mars 2026 des outils DUV pleinement indigénisés et un EUV pré-commercial autour de 2030, et des sources internes au projet chinois évoquent 2030 pour des puces fonctionnelles issues du prototype [5] [2].