Investigadores de ASML Holding afirman haber encontrado la manera de aumentar la potencia de la fuente de luz en una máquina clave para la fabricación de chips, lo que permitirá producir hasta un 50% más de chips para finales de la década, lo que ayudará a la empresa holandesa a mantener su ventaja sobre sus rivales emergentes de Estados Unidos y China.
ASML es el único fabricante mundial de máquinas comerciales de litografía ultravioleta extrema (EUV), una herramienta crucial para fabricantes de chips como Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Intel y otros en la producción de chips informáticos avanzados.
“No se trata de un truco de magia ni nada parecido, donde demostramos durante un breve periodo de tiempo que puede funcionar”, declaró Michael Purvis, tecnólogo principal de ASML para su fuente de luz EUV, en una entrevista.
“Es un sistema que puede producir 1,000 vatios con los mismos requisitos que se verían en un cliente”, añadió en las instalaciones de la empresa en California, cerca de San Diego.
Máquinas críticas para la producción de chips
Las máquinas EUV son tan cruciales para la producción de chips que los gobiernos estadounidenses de ambos partidos han colaborado con los líderes holandeses para evitar su envío a China, lo que ha impulsado al país a lanzar una iniciativa nacional para construir sus propias máquinas.
En Estados Unidos, al menos dos startups, Substrate y xLight, recaudaron cientos de millones de dólares para desarrollar competidores estadounidenses para la tecnología de ASML. xLight consiguió financiación gubernamental de la administración del presidente Donald Trump.
Con el avance tecnológico revelado este lunes, del que se informa aquí por primera vez, ASML pretende superar a cualquier posible rival mejorando el aspecto tecnológicamente más complejo de las máquinas.
Se trata de generar luz EUV con la potencia y las propiedades adecuadas para producir chips a gran escala. Los investigadores de la compañía han encontrado la manera de aumentar la potencia de la fuente de luz EUV de los 600 vatios actuales a 1,000 vatios.
La principal ventaja es que una mayor potencia se traduce en la capacidad de fabricar más chips por hora, lo que ayuda a reducir el coste de cada uno.
Los chips se imprimen de forma similar a una fotografía, donde la luz UVE se proyecta sobre una oblea de silicio recubierta de sustancias químicas especiales llamadas fotorresistencia. Con una fuente de luz UVE más potente, las fábricas de chips necesitan tiempos de exposición más cortos.
“Queremos asegurarnos de que nuestros clientes puedan seguir utilizando la tecnología UVE a un coste mucho menor”, declaró a Reuters Teun van Gogh, vicepresidente ejecutivo de la línea NXE de máquinas UVE en ASML.
Las máquinas podrían procesar 330 obleas por hora para 2030
Van Gogh afirmó que los clientes deberían poder procesar unas 330 obleas de silicio por hora en cada máquina para finales de la década, frente a las 220 actuales. Dependiendo del tamaño del chip, cada oblea puede albergar desde decenas hasta miles de dispositivos.
ASML obtuvo un impulso de potencia al redoblar los esfuerzos en un enfoque que ya sitúa a sus máquinas entre las invenciones humanas más complejas.
Para producir luz con una longitud de onda de 13.5 nanómetros, la máquina de ASML dispara un flujo de gotas de estaño fundido a través de una cámara, donde un láser de dióxido de carbono masivo las calienta hasta convertirlas en plasma.
Este es un estado de sobrecalentamiento de la materia en el que las gotas de estaño alcanzan temperaturas superiores a las del sol y emiten luz ultravioleta extrema (EUV), que es captada por equipos ópticos de precisión suministrados por la empresa alemana Carl Zeiss AG y alimentada a la máquina para imprimir chips.
Los avances clave en la divulgación del lunes implicaron duplicar el número de gotas de estaño a aproximadamente 100,000 por segundo y transformarlas en plasma mediante dos ráfagas láser más pequeñas, a diferencia de las máquinas actuales que utilizan una sola ráfaga de modelado.
“Es un gran desafío, porque se necesita dominar muchas cosas, muchas tecnologías”, afirmó Jorge J. Rocca, profesor de la Universidad Estatal de Colorado, cuyo laboratorio se centra en tecnologías láser y ha formado a varios científicos de ASML. “Lo que se logró —un kilovatio— es realmente asombroso”.
ASML cree que las técnicas empleadas para alcanzar los 1,000 vatios impulsarán avances continuos en el futuro, afirmó Purvis, y añadió: “Vemos un camino bastante claro hacia los 1,500 vatios, y no hay ninguna razón fundamental por la que no pudiéramos llegar a los 2000 vatios”.
