2025-10-17
Le "joyau de la couronne" des équipements de semi-conducteurs, la machine de lithographie, est souvent saluée comme la "perle sur la couronne de l'industrie humaine". Cependant, peu de gens savent que son statut de "perle" est entièrement soutenu par des aimants de terres rares. Les machines de lithographie EUV nécessitent que la platine porte-plaquette se déplace à plusieurs mètres par seconde tout en maintenant une précision de positionnement inférieure au nanomètre. Ce mouvement "à grande vitesse mais d'une solidité à toute épreuve" est rendu possible par la "puissance violente" des aimants permanents de terres rares.
Les aimants néodyme fer bore (NdFeB) sont les acteurs principaux. Cet alliage composé de néodyme (Nd), de fer et de bore a un produit d'énergie magnétique plus de dix fois supérieur à celui des aimants traditionnels, ce qui lui vaut le titre de "Roi des aimants permanents". Cependant, le néodyme seul ne suffit pas : lorsque la machine de lithographie est en fonctionnement, la température du moteur peut dépasser 100°C, et les aimants NdFeB ordinaires se "démagnétiseront et cesseront de fonctionner" à cette température. À ce stade, deux éléments de terres rares, le dysprosium (Dy) et le terbium (Tb), entrent en jeu. Ils agissent comme des "stabilisateurs à haute température", élevant la température de Curie (le point critique de démagnétisation) de l'aimant de 312°C à plus de 400°C. Les données montrent qu'une seule machine de lithographie EUV nécessite des dizaines de kilogrammes d'acier magnétique NdFeB, le néodyme représentant environ 30 %, et le dysprosium et le terbium représentant chacun 1 % à 3 %. Ces "oligo-éléments" déterminent directement si la machine de lithographie peut scanner les plaquettes à une vitesse de 125 par heure tout en maintenant l'erreur de positionnement inférieure à 0,3 nanomètre (équivalent à une erreur de 1 centimètre sur le diamètre de la Terre).
Plus crucial encore, cette dépendance est presque irremplaçable. Actuellement, la Chine représente plus de 90 % de la capacité de production mondiale des aimants permanents de terres rares les plus avancés, et la Chine détient respectivement 73 % et 40 % des réserves mondiales de dysprosium et de terbium. Sans aimants de terres rares, la platine porte-plaquette de la machine de lithographie deviendrait un "patient atteint de la maladie de Parkinson", et il serait impossible de produire en masse de manière stable, même des procédés de 28 nanomètres, sans parler de ceux de 3 nanomètres.
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