El sucesor de la tecnología más avanzada de ASML para fabricar microchips podría llegar dentro de unos diez años: Hyper NA EUV tomará el relevo de High NA EUV. Así lo han explicado en un artículo revisado por pares ingenieros de la compañía neerlandesa y empleados de Carl Zeiss, firma que le suministra la óptica.
Fuente de las imágenes: asml.com
La nueva tecnología Hyper NA permitirá fabricar chips con elementos más pequeños. Recurrirá en buena medida a tecnologías que las compañías ya emplean en los escáneres litográficos de ultravioleta extremo (EUV), aunque todavía quedan dificultades por superar. ASML ya ha empezado a desarrollar el equipo, pero aún no ha tomado la decisión definitiva sobre su producción en serie; en cualquier caso, es clave para las perspectivas de la propia empresa y de sus socios y competidores.
Hyper NA seguirá usando la radiación EUV de 13,5 nm que emplean los equipos actuales, pero contará con un sistema óptico de mayor apertura numérica. La nueva tecnología debe ofrecer una resolución de unos 5 nm, frente a los 8 nm de los actuales equipos EUV de ASML de la clase High NA, con una apertura numérica de 0,55. En otras palabras, el nuevo sistema podrá formar elementos alrededor de un 38 % más pequeños.
Eso sí, se trata de la resolución del equipo litográfico, no de un proceso de 5 nm: los nombres actuales de los procesos ya no se corresponden directamente con el tamaño físico de los elementos. Por ejemplo, TSMC llama N2 a su proceso más avanzado e Intel lo denomina 18A, es decir, «18 ángstrom». En sentido literal son 2 y 1,8 nm respectivamente, pero los transistores fabricados con estas normas no tienen puertas de exactamente 2 o 1,8 nm de ancho. Son más bien nombres de generaciones del proceso tecnológico y reflejan su posición respecto a las anteriores y el nivel de densidad, rendimiento y eficiencia energética alcanzado. Lo contamos con más detalle aquí.
Por cierto, entre los fabricantes de chips solo Intel ha empezado a usar equipos High NA, precisamente para su proceso 18A. TSMC y Samsung producen sus chips de 2 nm con litografía EUV, pero también darán el salto a High NA en el futuro: Samsung en 2028 y TSMC en 2030.
Zeiss ya es capaz de fabricar espejos con la precisión que exige Hyper NA, y el equipo en sí solo superará ligeramente en tamaño a los sistemas High NA, comparables a un autobús de dos pisos. Para crear sistemas superiores a Hyper NA probablemente hará falta luz de longitud de onda aún más corta, pero esa cuestión sigue en fase de investigación científica.
La actual fuente de luz de ASML «puede utilizarse sin cambios» para Hyper NA; el método alternativo con láseres de electrones libres no obligará a modificar el diseño del sistema de iluminación, según los ingenieros. Estas observaciones son relevantes para las startups estadounidenses: xLight desarrolla fuentes de radiación basadas en láseres de electrones libres —Elon Musk ha insinuado que podría apostar por ellas en su fábrica Terafab de Texas—, mientras que Substrate trabaja en litografía de rayos X.