La filiale d’intégration de systèmes du groupe Samsung développe à Séoul des algorithmes d’informatique quantique destinés à simuler la photolithographie. Une preuve de concept est attendue pour le second semestre 2026, avec l’ambition d’améliorer la densité d’intégration et le rendement de fabrication des semi-conducteurs.
La course à la miniaturisation des semi-conducteurs franchit une nouvelle étape à Séoul. Samsung SDS, entité chargée des services informatiques au sein du conglomérat coréen, mobilise l’informatique quantique pour résoudre un problème épineux de la fabrication de puces : la simulation de photolithographie. Utilisant la lumière pour graver des circuits d’une finesse extrême sur des tranches de silicium, le procédé conditionne directement la qualité et la densité des puces produites. Une imprécision lors de l’exposition lumineuse, et c’est l’ensemble du rendement de fabrication qui s’effondre.
Une architecture hybride à trois couches
Le projet, rapporté en premier par le Seoul Economic Daily, associe processeurs quantiques et ordinateurs classiques au sein d’une architecture hybride. Les calculateurs quantiques prennent en charge les calculs mathématiques au cœur de la simulation, tandis que les machines classiques traitent les flux d’information générés au cours des calculs quantiques. Une couche d’intelligence artificielle vient coiffer l’ensemble pour détecter et corriger les erreurs survenant lors du calcul quantique à un stade précoce, avant qu’elles ne se propagent dans la chaîne de traitement.
Samsung SDS a déjà sécurisé une partie des algorithmes nécessaires et prévoit de lancer une preuve de concept au second semestre 2026 afin d’en vérifier l’efficacité. L’objectif : permettre une simulation plus rapide et plus précise de l’étape de photolithographie. Le tracé du contour des circuits, réalisé avant la gravure physique de la plaquette, constitue un facteur déterminant de la qualité finale des semi-conducteurs. Une modélisation plus fine à ce stade peut réduire le nombre de puces défectueuses par lot et accélérer la mise au point de nouveaux procédés de fabrication.
Un transfert de technologie vers Samsung Electronics
Si le développement aboutit, Samsung SDS n’entend pas commercialiser la technologie sous forme de logiciel autonome. Les résultats devraient plutôt être partagés avec Samsung Electronics, dont le Centre de R&D en semi-conducteurs élabore des technologies de simulation de procédés depuis plus d’une décennie. L’organisation interne répartit les travaux de recherche par type de produit et par procédé au sein de son Bureau de Développement des Procédés.
La maîtrise de la photolithographie aux nœuds les plus avancés, là où les géométries se mesurent en quelques nanomètres, représente un avantage compétitif décisif face à TSMC. Chaque nanomètre gagné dans la précision du tracé peut se traduire par des millions de transistors supplémentaires sur une puce de surface identique.
Une simulation sophistiquée de photolithographie pourrait réduire à la fois le temps et les coûts liés au dessin et à la gravure des motifs de semi-conducteurs. L’approche offrirait à Samsung une longueur d’avance alors que les fabricants de puces explorent des géométries toujours plus fines. Actuellement, les simulations classiques peinent à modéliser avec exactitude les effets de diffraction et d’interférence qui apparaissent lorsque la longueur d’onde de la lumière excède la taille des motifs à graver.
L’industrie des puces à l’ère du calcul avancé
L’initiative s’inscrit dans un mouvement plus large au sein de l’industrie des semi-conducteurs, où les ressources informatiques de nouvelle génération sont de plus en plus sollicitées pour répondre aux exigences de fabrication qui dépassent les capacités du calcul classique.
L’architecture hybride retenue par Samsung SDS reflète une tendance de fond. En effet, plutôt que d’attendre l’avènement d’ordinateurs quantiques pleinement tolérants aux fautes, les industriels construisent des passerelles entre les deux mondes du calcul.
La preuve de concept attendue pour 2026 confirmera t-elle la viabilité de l’approche Samsung SDS ? La filiale devra démontrer que les gains de précision et de rapidité justifient la complexité de l’infrastructure hybride déployée. Les équipes de R&D de Samsung Electronics, fortes de dix années d’expérience en simulation de procédés, seront les premiers juges de la pertinence industrielle des résultats.
