Op 16 juni kondigde ASML, wereldleider in lithografiemachines, een opmerkelijke technologische vooruitgang aan. Ze hebben niet alleen met succes 's werelds eerste High NA EUV (Extreme Ultraviolet) lithografiemachine aan Intel geleverd, maar zijn ook actief bezig met de ontwikkeling van nog geavanceerdere Hyper NA EUV-machines. Deze technologie zal naar verwachting halfgeleiderprocessen naar ongekende niveaus tillen, tot wel 0.2 nm, wat overeenkomt met 2 Å (Å).

ASML's strategische focus op het gebied van lithografie wordt duidelijk afgebakend met de ontwikkeling van Low NA, High NA en potentiële toekomstige Hyper NA EUV (Extreme Ultraviolet) lithografiemachines.

Ten eerste omvatten de Low NA EUV-lithografiemachines, onder de NXE-serie met een numerieke opening (NA) van 0.33, modellen als de 3400B/C, 3600D en 3800E, terwijl toekomstige modellen worden verwacht zoals de 4000F, 4200G en hoger. ASML streeft ernaar om in 2 een volumeproductie voor 2025nm-processen te realiseren, met behulp van multi-patterning-technieken naar 1.4nm in 2027.

ASML ging verder dan Low NA en introduceerde de High NA EUV-lithografiemachines, onderdeel van de EXE-serie met een NA van 0.55. Deze serie omvat modellen zoals de 5000, 5200B, maar er worden ook toekomstige modellen verwacht zoals de 5400, 5600 en meer. Hoge NA-lithografie begint onder 2nm-processen, waarbij Intel het 14A 1.4nm-proces al toepast. ASML voorspelt dat er rond 1 een volumeproductie voor 2029nm-processen zal worden gerealiseerd, die mogelijk tegen 0.5 kan worden opgeschaald naar 0.7nm of 2033nm met multi-patterning.

Als we nog verder vooruit kijken, doet ASML onderzoek naar Hyper NA EUV-lithografie met een NA die potentieel 0.75 of hoger kan bereiken. De HXE-serie, die rond 2030 wordt verwacht, heeft tot doel processen zo geavanceerd als 0.2 nm mogelijk te maken, hoewel de haalbaarheid en specifieke prestatiekenmerken nog steeds worden verfijnd.

Het is belangrijk op te merken dat deze knooppuntgroottes, zoals 0.2 nm, niet direct overeenkomen met de fysieke transistorafmetingen, maar eerder aanzienlijke verbeteringen in prestatie- en efficiëntieverhoudingen vertegenwoordigen. De metaalafstand voor knooppunten van 0.2 nm kan bijvoorbeeld aanvankelijk variëren van 16-12 nm, en zich ontwikkelen tot 14-10 nm.

De strategie van ASML omvat het gebruik van één enkel EUV-platform voor Low/High/Hyper NA-lithografiemachines, waardoor kosteneffectieve ontwikkeling, productie en implementatie mogelijk worden gemaakt. Deze aanpak zorgt voor soepele overgangen en upgrades tussen technologieën.

Naarmate de technologische grenzen dichterbij komen, worden de uitdagingen echter steeds groter. Hoge NA-lithografiemachines kosten nu al ongeveer €350 miljoen per stuk, en de kosten voor Hyper NA-machines zullen naar verwachting nog verder stijgen. Bovendien worden de fysieke grenzen van de lithografietechnologie steeds duidelijker naarmate de afmetingen kleiner worden.

Ondanks deze uitdagingen blijven ASML en de halfgeleiderindustrie doorbraken en innovaties nastreven om toekomstige kansen en uitdagingen op het gebied van de micro-elektronica aan te pakken.