ASML, gruppo olandese con sede a Veldhoven, ha annunciato tramite Reuters l’aumento della potenza della propria sorgente EUV Extreme Ultraviolet da 600 watt a 1.000 watt. Grazie a questa innovazione il risultato atteso entro il 2030 è una crescita della produttività fino al 50%, con un passaggio da circa 220 wafer all’ora a 330 wafer all’ora per singola macchina.
Non cambia la lunghezza d’onda, che resta a 13,5 nanometri, ma aumenta la quantità di energia disponibile per ogni esposizione. Questo significa tempi più brevi per incidere i pattern sui wafer di silicio e quindi una maggiore capacità produttiva a parità di infrastruttura. In un mercato trainato da AI, data center e semiconduttori avanzati, la possibilità di ottenere più chip senza costruire nuove fab ha un deciso impatto industriale.
Le macchine Twinscan NXE e le piattaforme High-NA EXE sono oggi centrali per aziende come TSMC, Intel e Samsung. Il loro costo può superare i 250 milioni di dollari per unità. Migliorare la resa di questi sistemi significa intervenire direttamente sul costo per wafer, quindi sul costo finale del chip.
Allo stesso tempo, l’annuncio rafforza la posizione competitiva di ASML rispetto ai tentativi di Stati Uniti e Cina di sviluppare alternative nazionali.
Come funziona la nuova sorgente EUV
La litografia EUV utilizza luce a 13,5 nm generata colpendo micro-gocce di stagno con un potente laser CO₂ da 10 μm, trasformandole in plasma ad altissima temperatura. La novità tecnica consiste nell’aumentare la frequenza delle gocce fino a circa 100.000 al secondo e nell’introdurre un sistema a tre impulsi laser: due pre-impulsi da circa 1 μm per modellare la goccia e un impulso principale che genera il plasma. Questo schema sostituisce l’approccio precedente a singolo pre-impulso, migliorando l’efficienza di conversione energetica.
Tuttavia, portare la sorgente a 1 kW non significa solo “più luce”. Aumentano anche le complessità legate a detriti, raffreddamento, flusso di idrogeno e gestione termica. Servono nuovi collettori di detriti, ottiche ad alta trasmissione fornite da Carl Zeiss, oltre a stage wafer e reticolo aggiornati.
Più potenza significa tempi di esposizione più brevi, quindi più wafer lavorati ogni ora. Ma significa anche mantenere precisioni nell’ordine del nanometro mentre il wafer si muove avanti e indietro fino a dieci volte al secondo. È qui che si gioca la vera partita ingegneristica.
Impatto industriale e geopolitico
ASML punta a integrare gradualmente la sorgente da 1.000 watt nelle linee Low-NA e High-NA, anche attraverso pacchetti di aggiornamento per clienti esistenti.
Sul piano geopolitico, le macchine EUV sono soggette a restrizioni all’export verso la Cina, con il coordinamento tra governo olandese e Stati Uniti. Parallelamente, startup americane come xLight e Substrate stanno sviluppando approcci alternativi, mentre Pechino investe in programmi nazionali per ridurre la dipendenza tecnologica. Nonostante ciò, ASML mantiene un vantaggio accumulato in oltre vent’anni di ricerca, anche grazie alla controllata Cymer per le sorgenti luminose.
Da notare che questa innovazione non modifica la lunghezza d’onda, quindi non introduce direttamente transistor più piccoli. L’effetto principale riguarderà la produttività e il costo per wafer. Eventuali benefici indiretti sulla miniaturizzazione dipenderanno dall’ottimizzazione dei processi e dalle rese.
ASML EUV: più watt, stessa lunghezza d’onda
Il passaggio a 1.000 watt significa esposizioni più rapide e migliore utilizzo delle macchine produttrici di chip, che oggi possono superare i 250 milioni di dollari di costo unitario. Per le fonderie, l’obiettivo è ridurre il costo per chip senza espandere immediatamente la capacità fisica degli impianti.
Resta però una sfida: integrare queste sorgenti più potenti richiede aggiornamenti lungo l’intera catena del valore, dai materiali ai sistemi ottici. Non è un semplice “upgrade”, bensì un coordinamento tra fornitori, produttori e fonderie. Nel medio periodo, la soglia dei 1.500 watt e persino dei 2.000 watt, citata dagli ingegneri ASML, indica una traiettoria di miglioramento continuo. La potenza aumenterà ancora, ma quanto velocemente il resto dell’ecosistema saprà adattarsi?
