Sans diplôme universitaire, sans expérience dans l’industrie des semi-conducteurs, James Proud, un Britannique de 34 ans, s’apprête à défier les géants mondiaux de la fabrication de puces : ASML et TSMC. En octobre 2025, une entreprise mystérieuse du Silicon Valley, Substrate, a attiré l’attention du monde entier en annonçant avoir développé une technologie de lithographie capable de rivaliser avec les machines EUV ultra-avancées d’ASML. Fondée en 2022, la start-up a levé 100 millions de dollars en série A, avec une valorisation dépassant 10 milliards de dollars. Parmi ses investisseurs figurent des acteurs influents comme Founders Fund de Peter Thiel, General Catalyst, Valor Equity Partners, ainsi que In-Q-Tel, l’organisme de recherche lié à la CIA. Proud, qui a quitté l’université à l’âge de 17 ans pour rejoindre le programme Thiel Fellowship, n’a jamais suivi de formation formelle en ingénierie ou en science des matériaux. Son parcours entrepreneurial a été marqué par des hauts et des bas : il a fondé GigLocator, une plateforme de billetterie musicale, qui a été vendue à 17 ans, puis Hello, une startup de suivi du sommeil, qui a attiré 240 millions de dollars sur Kickstarter et 40 millions de dollars supplémentaires de la part de淡马锡, avant de fermer en 2017 après cinq ans d’existence, victime de difficultés logistiques et financières. C’est en 2019, confronté aux fragilités de la chaîne d’approvisionnement mondiale en semi-conducteurs, qu’il a trouvé sa mission : réinventer la fabrication de puces. Inspiré par l’idée d’un « projet Manhattan » pour l’industrie des puces, il a renoncé à sa nationalité britannique pour devenir citoyen américain, et a contribué à des documents stratégiques pour le gouvernement Trump. Substrate s’attaque à un domaine extrêmement complexe : la lithographie X. Contrairement à l’EUV d’ASML, qui utilise un laser pour produire une lumière extrême ultraviolette, Substrate exploite un accélérateur de particules pour générer des rayons X à très courte longueur d’onde. Selon Proud, cette méthode permettrait d’atteindre une résolution de 12 nanomètres, comparable à la dernière génération d’EUV High NA, mais avec des machines plus petites et des coûts réduits de moitié. L’objectif : reconstruire une chaîne de fabrication américaine complète, depuis les équipements jusqu’aux puces finales, en évitant la dépendance aux géants asiatiques. L’équipe de 50 personnes, recrutée parmi des experts de laboratoires nationaux comme Lawrence Livermore, ainsi que d’entreprises comme IBM, AMD, Apple, TSMC et Applied Materials, affirme avoir développé une technologie entièrement propriétaire, sans dépendre d’actifs ou de brevets existants. L’IA joue un rôle clé : des simulations physiques intégrées, alimentées par des GPU et TPU, permettent d’optimiser des processus complexes en quelques jours, au lieu de plusieurs années. En janvier 2025, une première démonstration a eu lieu dans un accélérateur de particules en Californie. Un problème de vibration, causé par le système de climatisation, a d’abord perturbé les images. Après ajustement, les équipes ont réussi à imprimer des motifs microscopiques « extrêmement nets », selon Proud. John E. Kelly, ancien chef technologue d’IBM, a qualifié ces résultats de « remarquables ». Cependant, les sceptiques abondent. Des analystes comme David Dai de Bernstein soulignent que la lithographie X a été testée par ASML elle-même, sans succès, dans les années 1980. D’autres experts mettent en garde contre la difficulté de reproduire ces performances à grande échelle sur des wafer de 300 mm, à haute vitesse, avec une stabilité thermique et mécanique parfaite — des défis que ASML a mis des décennies à résoudre. Le gouvernement américain est divisé. Le gouvernement Biden a initialement hésité à financer Substrate, craignant un point de défaillance unique (un seul accélérateur pour plusieurs machines). Mais le gouvernement Trump, plus enclin à la stratégie industrielle, a montré un intérêt croissant. Substrate discute actuellement avec le ministère du Commerce, le département de l’Énergie, et envisage de construire une usine de 10 milliards de dollars à l’université Texas A&M. Le pari de Proud est immense : construire une usine, développer un processus de fabrication de 2 nm, attirer des clients, et intégrer l’ensemble de la chaîne, tout en n’ayant jamais travaillé dans ce secteur. Pourtant, il affirme que son absence de lien avec l’industrie traditionnelle est une force : « Si j’avais été dans le secteur, je n’aurais jamais cru que c’était possible. » Le succès de Substrate reste incertain. La fabrication de puces est un écosystème de haute technologie, bâti sur des décennies d’investissements, d’expertise et de réseaux. Mais dans un contexte de tension géopolitique et de peur de dépendance, le rêve d’un nouveau modèle — radical, vertical, américain — prend aujourd’hui une dimension stratégique. Peut-être que, comme le dit Paul Kwan de General Catalyst, « la seule façon de briser un monopole, c’est de commencer à zéro. »