Litografia EUV, ASML pensa già alla seconda generazione

I primi sistemi per la litografia all'ultravioletto estremo (EUV - Extreme UltraViolet Litography) devono ancora essere commercializzati, ma ASML - il principale produttore di questi sistemi ha già rivelato alcuni piani per quanto riguarda le fasi successive. Si parte anzitutto da un importante progetto di investimento e collaborazione con lo specialista di elementi ottici Carl Zeiss SMT allo scopo di poter consegnare versioni di sistemi EUV con apertura numerica maggiore di 0,5 che tuttavia saranno pronti per la produzione in volumi non prima del 2024.

L'impegno economico di ASML sarà di circa 2 miliardi di dollari: 1,1 miliardi destinati all'acquisto del 24,9% delle quote della sussidiaria di Zeiss, 224 milioni di dollari saranno invece versati una tantum come avvio per le attività di ricerca e sviluppo congiunte mentre altri 600 milioni verranno spesi nel corso di sei anni per investimento in strumentazione ed altre necessità operative. L'accordo tra ASML e Carl Zeiss SMT rappresenta un nuovo esempio di quanto l'inseguimento della legge di Moore sia diventato sempre più dispensioso e complesso.

I primi sistemi EUV consegnati da ASML saranno equipaggiati con ottiche di apertura numerica 0,33; secondo Peter Wennink, CEO di ASML, i primi chip realizzati con i nuovi macchinari EUV dovrebbero far capolino nelle linee produttive dei clienti nel corso del 2018. I sistemi EUV di prima generazione avranno una capacità produttiva di 125 wafer all'ora e saranno in grado di realizzare sovrapposizioni con una tolleranza di 3nm. ASML ha inoltre sottolineato che quattro produttori di chip logici e due produttori di chip di memoria hanno dichiarato pubblicamente che adotteranno sistemi EUV da 0,33NA per la produzione commerciale nel corso del 2018.

I successivi sistemi a 0,5NA dovrebbero essere in grado di gestire 185 wafer all'ora con una tolleranza ovelray di meno di 2 nanometri. ASML ha comunque in programma, prima del loro arrivo sul mercato, di commercializzare una versione aggiornata dei sistemi 0,33NA capace di produrre 145 wafer all'ora.

Il passaggio alla produzione di chip usando la litografia EUV diventa un'esigenza sempre più pressante per il settore dei semiconduttori, con i produttori che potranno così realizzare chip sempre più densi andando a superare i limiti fisici posti dalle attuali tecniche di litografia ad immersione. Già oggi, per aggirare tali limiti, vengono effettuate esposizioni multiple così da poter ottenere incisioni più piccole rispetto a quanto possibile con lo schema ottico degli attuali macchinari. I sistemi EUV 0,33NA saranno in grado di completare con una singola esposizione ciò che oggi richiede molteplici esposizioni (fino a tre o quattro) con gli stepper tradizionali ad immersione.

In ogni caso il settore dei semiconduttori ha già messo in preventivo la necessità di dover adottare tecniche di multi-patterning anche con i sistemi EUV a 0,33NA prima dell'arrivo dei sistemi di seconda generazione nel 2024.