ASML porta la sorgente EUV a 1.000W: fino al 50% di chip in più entro il 2030

Nel pieno di un superciclo dei semiconduttori alimentato non solo dall'elettronica di consumo ma soprattutto da datacenter e applicazioni AI, ASML ha annunciato un'evoluzione tecnica che punta ad aumentare in modo significativo il rendimento delle linee produttive avanzate di aziende come come TSMC e Intel.

La società olandese, unico fornitore mondiale di sistemi di litografia EUV commerciali, ha dichiarato di aver portato la potenza della sorgente luminosa dei propri scanner da circa 600 watt agli attuali 1.000 watt, con l'obiettivo di arrivare a un incremento della produzione di chip fino al 50% entro la fine del decennio.

Nella litografia EUV (Extreme Ultraviolet), la produttività è strettamente legata alla potenza della sorgente luminosa: maggiore intensità consente tempi di esposizione più brevi sul photoresist e quindi un numero più elevato di wafer lavorati per ora.

Secondo le indicazioni fornite dall'azienda, si potrebbe passare dagli attuali circa 220 wafer/ora fino a 330 wafer/ora per macchina entro il 2030. Considerando che ogni wafer può contenere da decine a migliaia di chip, a seconda delle dimensioni del die, l'impatto potenziale sulla capacità produttiva complessiva è rilevante.

L'aspetto centrale è che tale incremento non richiederebbe nuove clean room (camere bianche) o un ampliamento fisico delle Fab, ma aggiornamenti delle apparecchiature esistenti, con un effetto diretto sulla riduzione del costo per chip.

La generazione della radiazione EUV a 13,5 nanometri rappresenta uno dei passaggi più complessi dell'intero processo. Le macchine di ASML colpiscono micro-gocce di stagno fuso con un potente laser a CO₂, generando plasma che emette luce EUV. Il fascio viene poi raccolto e indirizzato attraverso un sistema ottico di altissima precisione fornito da Carl Zeiss AG.

Per raggiungere i 1.000 watt, ASML ha raddoppiato la frequenza delle gocce fino a circa 100.000 al secondo e introdotto un approccio a doppio impulso laser (two-pulse shaping), superando la configurazione a impulso singolo. L'azienda indica inoltre un percorso evolutivo che potrebbe spingere la potenza verso 1.500 watt e, in prospettiva, fino a 2.000 watt.

L'aumento di potenza comporta però sfide tecniche legate a gestione termica, alimentazione elettrica e flusso di idrogeno all'interno della camera, elementi che devono restare compatibili con le specifiche operative richieste dai clienti. ASML offre già ai clienti pacchetti di aggiornamento denominati Productivity Enhancement Packages (PEP), che consentono di migliorare le prestazioni senza sostituire integralmente il sistema installato.

Le macchine più datate, come le NXE:3400C/D, avevano già evidenziato limiti termici che hanno portato all'introduzione di sorgenti più potenti. L'evoluzione a 1.000 watt sembra orientata in particolare alle configurazioni NXE:3800E e ai sistemi High-NA di nuova generazione, come le EXE:5000 e 5200.