Lo que antes solo podían permitirse TSMC, Samsung e Intel, la litografía EUV, ahora aparece en las listas de expansión de capacidades de Nanya Technology y Winbond. Al mismo tiempo, varias empresas emergentes fundadas hace apenas dos o tres años están intentando sortear las máquinas de litografía EUV tradicionales utilizando rayos X, aceleradores de partículas e incluso átomos de helio. Recientemente también informamos que Elon Musk parece tener la intención de llevar la FEL (Free-Electron Laser) a producción en masa. Para más detalles, consulta el artículo '¿Musk, para revolucionar las máquinas de litografía EUV?'.
De esto se puede ver que, aparentemente de la noche a la mañana, casi todos pueden tener la vista puesta y hacer uso de la era EUV. ¿Realmente está desapareciendo el umbral del EUV?
Los grandes consumidores de máquinas de litografía EUV
Actualmente, los actores que realmente han logrado la producción en masa a gran escala con EUV siguen estando altamente concentrados, siendo los núcleos TSMC, Samsung, Intel, SK Hynix y Micron.
Entre ellos, TSMC es uno de los primeros y mayores usuarios comerciales de EUV. En 2019, TSMC introdujo formalmente EUV en su proceso N7+, logrando producción comercial en masa. Los nodos avanzados posteriores como N5 y N3 aumentaron aún más el número de capas expuestas con EUV, pasando EUV de ser utilizado inicialmente en unas pocas capas críticas a convertirse en una herramienta central para la fabricación lógica avanzada.
Samsung Electronics avanza con EUV tanto en lógica avanzada como en líneas de productos DRAM. Además del foundry de procesos avanzados, Samsung ya ha introducido EUV en la producción en masa de DRAM de 14 nm y 12 nm, haciendo que EUV pase gradualmente de la lógica avanzada a la fabricación de chips de memoria.
La introducción de EUV por parte de Intel fue relativamente tardía, pero su velocidad de avance es rápida. Intel 4 se convirtió en su primer proceso en adoptar EUV a gran escala, y los posteriores Intel 3 y 18A continúan ampliando su aplicación. Al mismo tiempo, Intel fue también uno de los primeros fabricantes de chips en recibir y desplegar equipos High-NA EUV de ASML, realizando validaciones tecnológicas anticipadas para procesos futuros como el 14A.
Entre los fabricantes de memoria, SK Hynix comenzó en 2021 a introducir EUV en la producción en masa de DRAM de clase 1a nm, ampliando posteriormente su uso. En 2025, la compañía instaló además equipos High-NA EUV en su fábrica de obleas M16 en Corea, introduciendo anticipadamente la nueva tecnología EUV en el sistema de I+D de DRAM y futura producción en masa.
Micron es, entre los tres grandes fabricantes de DRAM, el que introdujo formalmente EUV más tarde. Introdujo EUV a gran escala por primera vez en su nodo de DRAM 1γ (1-gamma), y a partir de 2025 comenzó a avanzar en la producción en masa de productos relacionados en Taiwán (China) y Japón.
Por lo tanto, aunque el EUV se ha desarrollado durante años, desde la perspectiva de la fabricación real de alto volumen, sus actores siguen muy concentrados en estas cinco empresas. Durante un período bastante largo, el hecho de poder entrar en este "club de cinco" representaba, en cierto modo, si un fabricante de semiconductores tenía o no la capacidad de fabricar procesos de vanguardia.
Pero ahora, este "club de cinco" que estuvo cerrado durante mucho tiempo, ha comenzado a recibir nuevos participantes.
El más típico es la japonesa Rapidus.
Rapidus se fundó en 2022. Comparada con gigantes como TSMC, Samsung e Intel, que tienen décadas de acumulación en procesos avanzados, casi se la podría considerar una "nueva fábrica de obleas". Sin embargo, esta empresa fundada hace solo unos años ya ha entrado directamente en la era EUV.
En diciembre de 2024, la máquina de litografía EUV ASML NXE:3800E llegó a la fábrica de obleas IIM-1 de Rapidus en Chitose, Hokkaido. Rapidus afirmó que se trataba del primer equipo de exposición EUV en Japón destinado a la producción en masa de chips avanzados. Posteriormente, en abril de 2025, la compañía completó su primera exposición EUV e introdujo el equipo en la prueba y verificación del proceso de 2 nm GAA, con el objetivo de lograr la producción en masa de chips de 2 nm en 2027.
Lo especial de Rapidus es que prácticamente se saltó el largo camino de mejora tradicional de las fábricas de obleas, que va desde procesos maduros y avanzados hasta la introducción gradual de EUV. En su lugar, desde el inicio de la construcción de la fábrica, construyó directamente su sistema de producción en torno a 2 nm, GAA y EUV.
Esto también indica algo: el EUV ya no pertenece solo a los gigantes tradicionales de semiconductores con décadas de acumulación en procesos avanzados. Siempre que se tengan fondos suficientes, cooperación tecnológica y apoyo industrial, una nueva fábrica de obleas también puede obtener directamente equipos EUV y comenzar desde los nodos más avanzados.
Pero Rapidus también demuestra que el EUV todavía está lejos de una verdadera "democratización".
Rapidus no es una startup común que sola desembolsa cientos de millones de dólares para comprar una máquina EUV. Detrás de ella hay un enorme apoyo financiero continuo del gobierno japonés, un consorcio industrial formado por grandes empresas japonesas como Toyota, Sony, NTT, NEC y SoftBank, y también la introducción de tecnología de proceso de 2 nm GAA a través de la colaboración con IBM.
En otras palabras, la capacidad de Rapidus para entrar directamente en la era EUV se basa en que capital estatal, alianzas industriales, transferencia de tecnología extranjera y capacidad de adquisición de equipos avanzados sostienen conjuntamente a un nuevo actor de procesos avanzados.
¿Por qué las fundiciones de segunda línea también compran EUV?
Sin embargo, la situación actual es que las fundiciones de segunda línea también han comenzado a adquirir EUV.
El 5 de agosto de 2026, la junta directiva de Nanya Technology anunció que aumentaría el gasto de capital de 2026 de 52.000 millones de NTD a 69.700 millones de NTD, un incremento de más del 30%. Al mismo tiempo, la compañía aprobó un límite de gasto de capital para la nueva fábrica 5A entre 2026 y 2029 de 3.466 billones de NTD, convirtiéndose en uno de los mayores planes de inversión única en la historia de Nanya Technology. Según el plan actualmente revelado por Nanya Technology, el objetivo de capacidad de procesamiento mensual para la primera fase de la nueva fábrica 5A es de aproximadamente 35.900 obleas, y se introducirán progresivamente procesos DRAM de clase 10 nm como 1B, 1C, 1D y 1E. A medida que el proceso continúa miniaturizándose, EUV se convertirá en uno de los equipos clave en el sistema de producción de DRAM de próxima generación.
Al mismo tiempo, el 6 de agosto de 2026, Winbond Electronics anunció el inicio del plan de construcción de su segunda fábrica de obleas de 12 pulgadas, P2, en Kaohsiung. Según la planificación, la nueva fábrica comenzará su construcción en enero de 2027, la instalación de equipos a principios de 2029, y se planea que entre en producción en masa en el cuarto trimestre de 2029. En cuanto a la ruta de procesos, Winbond Electronics la tiene muy clara: en la primera fase primero utilizará procesos no EUV para producir DRAM de clase 14 nm, y en la segunda fase introducirá formalmente EUV para avanzar hacia DRAM de clase 12 nm.
Vale la pena señalar que Winbond Electronics ya ha comenzado a planificar con antelación en torno al largo plazo de entrega de los equipos EUV. La gerencia de la compañía reveló que el ciclo de entrega de equipos EUV actualmente tarda aproximadamente entre tres y tres años y medio, lo que significa que si se espera introducir EUV alrededor de 2029, ahora mismo hay que comenzar con la planificación de equipos, instalaciones y procesos.
En comparación con Nanya Technology, la incorporación de Winbond libera una señal industrial que merece aún más atención. La razón es que Winbond históricamente no ha sido un participante principal en el mercado de HBM o DRAM genérico más avanzado, su negocio central se ha centrado más en mercados como DRAM de nicho, memoria para automoción, control industrial y Flash de almacenamiento de código.
En el pasado, un prerrequisito importante para que EUV pudiera soportar los altísimos costes de equipo y proceso era que primero servía a chips de alto valor como CPUs, GPUs, SoCs avanzados y DRAM de gama alta. Pero cuando un fabricante que históricamente se ha enfocado en memoria de nicho también comienza a planificar EUV para DRAM de clase 12 nm, significa que los límites económicos del EUV están cambiando.
1) Necesidad tecnológica: EUV se está difundiendo desde los procesos lógicos al DRAM
Desde TSMC, Samsung e Intel, hasta SK Hynix y Micron, EUV inicialmente resolvió el problema de "cómo continuar avanzando con los chips más avanzados"; pero cuando Nanya Technology y Winbond comienzan a entrar, EUV está asumiendo gradualmente otro papel: una herramienta de producción básica que debe considerarse para los procesos de memoria de próxima generación. A medida que los propios procesos de memoria avanzada se acercan al límite económico de la multipatronización DUV tradicional. Seguir dependiendo de la litografía de inmersión de 193 nm para avanzar hacia dimensiones más pequeñas significa más exposiciones, más máscaras, más pasos de grabado y deposición, y también un control de superposición más complejo y ciclos de producción más largos. Cuando la complejidad del proceso aumenta hasta cierto punto, un equipo EUV caro puede, en cambio, ser más económico que apilar repetidamente múltiples exposiciones DUV.
2) Impulsor comercial: La prosperidad de la IA permite que las fábricas de memoria de segunda línea "puedan asimilar" EUV
En el pasado, las fábricas de segunda línea no se atrevían a comprar EUV porque los precios del DRAM de nicho/maduro fluctúan bruscamente y los márgenes son reducidos, lo que dificulta diluir la enorme depreciación de un equipo que cuesta cientos de millones de dólares. Después de adquirir la máquina de litografía, también se necesitan instalaciones complementarias, máscaras, fotoresinas, inspección, metrología, desarrollo de procesos y mantenimiento a largo plazo. Para una fábrica de memoria de segunda línea cuyos precios de producto son cíclicamente evidentes y cuyo margen bruto a largo plazo es inferior al de las empresas líderes, esta no es una decisión de inversión fácil de tomar.
Especialmente en los últimos ciclos bajistas de la memoria, cuando los precios del DRAM caían rápidamente y la utilización de la capacidad disminuía, los fabricantes consideraban primero recortar el gasto de capital, no comprar el equipo de semiconductores más caro.
La IA ha cambiado esta lógica de inversión. Samsung, SK Hynix y Micron desviaron una gran cantidad de capacidad de DRAM genérico para producir HBM, lo que provocó una grave escasez de oferta en el mercado de DRAM tradicional/de nicho y un fuerte aumento de precios. Los clientes, para asegurar el suministro a largo plazo de memoria auxiliar para IA en el edge, MCU/SoC para automoción, control industrial y servidores de IA, firmaron activamente contratos a largo plazo (LTA) de 3 a 5 años con fábricas de segunda línea. Un mayor margen bruto del producto + una utilización de capacidad determinada a largo plazo, dio a actores "de segunda línea/de nicho" como Nanya Technology y Winbond una excelente capacidad de flujo de caja y previsión de gasto de capital, permitiéndoles finalmente superar el "umbral financiero" del EUV.
Este es, de hecho, un cambio muy importante: el EUV no se ha abaratado repentinamente, sino que los chips de memoria se han vuelto más valiosos.
En el pasado, una fábrica de memoria de segunda línea podría preguntarse: "¿Tenemos derecho a comprar EUV?" Ahora necesitan considerar más: "Si no compramos EUV, ¿podremos mantener la competitividad de costes dentro de cinco años?"
3) Cambio en la naturaleza de la herramienta: Low-NA EUV se está convirtiendo en un equipo estándar relativamente maduro
Hay otra razón que suele pasarse por alto: el propio equipo EUV ha cambiado. La primera generación de EUV 0.33 NA (como las NXE:3400C/3600D/3800E) ha pasado por casi 10 años de experiencia en producción en masa. Su potencia de fuente, vida útil de la película protectora de la máscara, y disponibilidad en línea han alcanzado una madurez comercial superior al 90%-95%.
Esto se ve claramente en los cambios de ventas de ASML en los últimos años. 2019 fue un año clave para que EUV entrara realmente en la fabricación de alto volumen, con ASML vendiendo 26 sistemas EUV ese año; en 2020 aumentó a 31, y en 2021 a 42. En 2022 reconoció ingresos por 40 unidades, y en 2023 alcanzó las 53. Aunque afectados por los ciclos de gasto de capital de los clientes, la aceptación de equipos y el ritmo de introducción de High-NA, las cifras de 2024 y 2025 fueron de 44 y 48 unidades respectivamente, no un simple crecimiento lineal anual, pero EUV ya ha entrado de manera estable en una fase de entrega a escala de decenas de unidades por año.
Y ASML ya ha declarado claramente en 2026 que está impulsando la capacidad de producción de al menos 60 unidades Low-NA EUV este año, y planea aumentarla a al menos 80 unidades en 2027. Al mismo tiempo, la compañía continúa aumentando la tasa de movimiento (move rate) de la línea de producción para hacer frente a la creciente demanda de EUV de clientes de lógica avanzada y DRAM.
A medida que las principales fábricas de lógica (TSMC, Intel) comienzan a avanzar hacia EUV High-NA de 0.55, el Low-NA EUV en realidad ha pasado a ser una infraestructura estándar "de segunda gama". Para las fábricas de DRAM y fundiciones de segunda línea, el Low-NA EUV actual es como lo eran hace diez años las máquinas de litografía de inmersión ArFi (193nm): el riesgo tecnológico ya ha sido allanado por predecesores, y se puede comprar y poner directamente en producción como "equipo estándar".
Por lo tanto, en términos de proceso, el DRAM necesita cada vez más EUV; económicamente, la prosperidad de la IA permite que más fábricas de memoria puedan asimilar EUV; en cuanto al equipo, Low-NA EUV ha pasado de la fase de verificar si funciona, a la de cómo ampliar la capacidad. La superposición de estos tres factores finalmente impulsa que el límite de clientes de EUV comience a expandirse realmente hacia afuera.
Los desafiantes que remodelan EUV y los que lo sortean
Las tecnologías que desafían a ASML están aumentando rápidamente, como xLight, Inversion, Substrate, Lace, Multibeam, Canon, etc., pero la mayoría solo atacan un punto débil del sistema EUV: algunos reemplazan la fuente de luz, otros eliminan la máscara, otros usan rayos X, otros usan haces atómicos.
Según la profundidad con la que cambian el sistema de litografía, se pueden dividir aproximadamente en cuatro grupos principales.
(Tabla organizada por Semiconductor Industry Observation)
(I) Facción de reconstrucción de fuente de luz
Este grupo intenta cambiar la forma de generar la luz EUV de 13.5 nm, resolviendo problemas como la potencia insuficiente, el alto consumo energético y el mantenimiento complejo de las fuentes de plasma por láser actuales.
La empresa representativa es la startup estadounidense xLight. Actualmente, los sistemas EUV de ASML utilizan principalmente un láser que bombardea gotas de estaño para generar plasma, que luego libera luz EUV de 13.5 nm. xLight espera reemplazar la fuente de plasma por láser actual con un láser de electrones libres (FEL), proporcionando una fuente de luz de mayor potencia y más estable de forma centralizada para múltiples escáneres EUV.
Distribución de defectos en la misma oblea: EUV tradicional vs. esquema EUV de xLight (Fuente: xLight)
xLight menciona en su sitio web que, en un sistema de fabricación basado en un precio de oblea de 3 nm de TSMC de aproximadamente 19,500 dólares, el coste del equipo EUV tradicional representa el 40% del coste total de fabricación del chip; mientras que el esquema EUV con FEL propuesto por xLight podría reducir el coste relacionado con EUV en un 50%, disminuyendo su proporción en el coste total al 20%, y por lo tanto reduciendo directamente el coste total de fabricación de la oblea completa en un 20%.
Reducir a la mitad el coste del EUV (Fuente: xLight)
(II) Facción de transición a onda corta
Las máquinas de litografía EUV de ASML de hoy, ya sean las NXE de 0.33 NA o las High-NA EXE de 0.55 NA, siguen utilizando luz EUV de 13.5 nm. La diferencia es que High-NA, al aumentar la apertura numérica de 0.33 a 0.55, mejora aún más la resolución de una sola exposición a aproximadamente 8 nm, continuando soportando procesos lógicos de 2 nm y posteriores.
Pero otro grupo de empresas e instituciones de investigación comienza a considerar un problema más radical: incluso si el EUV de 13.5 nm puede continuar extendiéndose con la ayuda de High-NA, en el futuro aún enfrentará una serie de desafíos como resolución, defectos aleatorios, fotoresina, sistemas ópticos complejos y costes del equipo. En lugar de solo seguir jugando con la apertura numérica, ¿no se podría acortar directamente la longitud de onda de exposición?
Así, BEUV (Beyond EUV) y la litografía de rayos X blandos vuelven a entrar en escena.
Este grupo incluye a Inversion Semiconductor, Substrate, y varios proyectos de investigación centrados en BEUV de 6.7 nm. Las tecnologías que utilizan no son las mismas, pero la idea subyacente tiene puntos en común: ya no ven los 13.5 nm como una constante inamovible, sino que intentan migrar a longitudes de onda más cortas, reconstruyendo el sistema de exposición de próxima generación.
Uno de los rangos objetivo más observados es el de 6.5–6.7 nm. Desde la relación básica de la litografía, la resolución de exposición depende simultáneamente de la longitud de onda λ, la apertura numérica NA y el factor de proceso k1. En condiciones cercanas, acortar la longitud de onda de 13.5 nm a aproximadamente 6.7 nm puede teóricamente mejorar significativamente la capacidad de resolución.
Y los 6.7 nm no son un concepto nuevo que apareció repentinamente. Hace más de diez años, equipos de investigación en Europa, China, Rusia y otros lugares ya investigaban la litografía de próxima generación de 6.7 nm, incluyendo fuentes de plasma, materiales de tierras raras y sistemas ópticos reflectantes multicapa complementarios. Por ejemplo, sistemas de materiales como La/B, La/B4C han sido considerados durante mucho tiempo candidatos importantes para espejos reflectantes de 6.7 nm, con una reflectividad teórica de aproximadamente 70%, y los sistemas experimentales también han logrado una reflectividad alta.
La exploración rusa ofrece otra perspectiva.
La fuente de luz EUV principal de ASML actualmente utiliza LPP, tecnología de plasma generado por láser: un láser CO2 de alta potencia bombardea a alta velocidad gotas de estaño fundido, convirtiéndolas en plasma a alta temperatura, del cual se extrae radiación EUV de 13.5 nm. Esta tecnología ha sido validada en ingeniería durante más de una década, pero la contaminación por desechos de estaño, la contaminación de componentes ópticos, la eficiencia de conversión de energía y los complejos sistemas de limpieza y protección también han sido los problemas de ingeniería más difíciles de la fuente de luz EUV.
Por esta razón, algunas instituciones de investigación rusas han explorado durante mucho tiempo fuentes de plasma de gas como el xenón, con la esperanza de evitar el sistema de gotas de estaño. A diferencia del estaño metálico, el plasma generado por gas puede expulsarse a través del sistema de vacío, lo que teóricamente puede reducir la contaminación de componentes ópticos centrales como los espejos colectores. Los interesados pueden hacer clic para leer el artículo publicado anteriormente por Semiconductor Industry Observation 'Rusia anuncia: avance en máquinas de litografía'.
Inversion Semiconductor va aún más lejos.
Esta empresa está desarrollando aceleradores de partículas en miniatura basados en aceleración por campo de estela láser (LWFA), con la esperanza de reducir drásticamente el tamaño de los aceleradores de partículas originalmente enormes. Su objetivo es utilizar láseres de alta potencia para generar campos eléctricos extremadamente fuertes en el plasma, acelerar electrones a estados de alta energía en distancias muy cortas y luego producir radiación de longitud de onda corta, de alta potencia y sintonizable.
El objetivo actual de la fuente de luz STARLIGHT propuesta por Inversion cubre aproximadamente el rango de 20 nm a 6 nm, por lo que puede producir tanto la luz de 13.5 nm necesaria para la litografía EUV actual, como avanzar aún más hacia el rango de rayos X blandos. El objetivo final tampoco es solo reemplazar la fuente de gotas de estaño de ASML, sino construir una plataforma de litografía de próxima generación completa en torno a este pequeño acelerador de partículas.
(Fuente: Inversion Semiconductor)
Substrate eligió otra ruta de acelerador. También utiliza electrones de alta energía para producir rayos X, pero la arquitectura específica no es la misma que la aceleración por campo de estela láser de Inversion. Substrate acelera electrones a velocidades cercanas a la de la luz mediante cavidades de radiofrecuencia, luego hace que los electrones pasen a través de campos magnéticos alternos para producir rayos X de brillo extremadamente alto, y finalmente completa la exposición de la oblea mediante nuevos sistemas ópticos y mecánicos de alta velocidad.
Substrate indica que las vías (vias) aleatorias con un espaciado central de 30 nm tienen una calidad de patrón y uniformidad de dimensión crítica excelentes (Fuente: Substrate)
Pero la ambición de Substrate no es solo construir una nueva máquina de litografía. Espera, en torno a esta tecnología de litografía de rayos X, establecer un modelo de fundición de obleas más integrado verticalmente, integrando acelerador de partículas, fuente de luz, equipo de exposición y fabricación avanzada de obleas en el mismo sistema.
Inversion se parece más a construir una plataforma de fuente de luz/litografía de próxima generación, mientras que Substrate quiere usar la nueva tecnología de litografía para reestructurar a su vez todo el modelo Foundry.
Desde esta perspectiva, la elección actual de ASML es "mantener 13.5 nm, continuar mejorando la resolución a través de un NA mayor"; mientras que Inversion, Substrate y los investigadores de BEUV abren otra variable tecnológica: si NA puede cambiar, ¿por qué la longitud de onda λ misma no puede cambiar?
Pero acortar la longitud de onda no significa que la litografía se vuelva repentinamente simple. Una vez que se pasa de 13.5 nm a 11 nm, 6.7 nm o incluso regiones de rayos X blandos más cortas, casi todo el sistema de fuente de luz, espejos, máscaras, fotoresinas, metrología, inspección y control de contaminación establecido para EUV necesita ser rediseñado.
(III) Facción de nanoimpresión (NIL)
La litografía por nanoimpresión (NIL) de Canon es actualmente una de las rutas no tradicionales más cercanas a la industrialización.
El EUV tradicional necesita primero generar una fuente de luz de alta potencia, y luego proyectar el gráfico de la máscara reduciéndolo a través de múltiples grupos de espejos de alta precisión sobre la oblea. El NIL, en cambio, presiona directamente una plantilla con gráficos nanométricos sobre la fotoresina de la oblea, similar a copiar un circuito con un sello. Este método elimina las complejas lentes de proyección y no requiere una fuente de luz EUV de alta potencia, lo que teóricamente puede reducir significativamente el coste del equipo, el consumo energético y los pasos del proceso.
Canon ya ha lanzado el equipo comercial FPA-1200NZ2C, promoviendo primero la memoria 3D NAND como aplicación de producción en masa, y luego expandiéndose a chips DRAM y lógicos.
Pero las dificultades del NIL son igualmente destacadas. Dado que la plantilla necesita acercarse o incluso entrar en contacto con la oblea, la contaminación por partículas, los defectos de la plantilla, el daño por desmoldeo y la superposición de múltiples capas pueden afectar directamente el rendimiento. Por lo tanto, Canon sortea el sistema óptico de proyección y la fuente de luz de alta potencia más central de ASML, pero no sortea los problemas de litografía como la fabricación de máscaras, el control de defectos y la superposición a nanoescala.
(IV) Facción de exposición sin luz
Este grupo va aún más lejos: no solo elimina la fuente de luz EUV y los espejos, sino que ni siquiera utiliza fotones para completar la exposición, sino que hace que átomos o electrones formen directamente los gráficos en la oblea.
En este aspecto, Lace Lithography y Multibeam están intentando utilizar directamente partículas como átomos o electrones para completar la creación de gráficos a nanoescala.
Entre ellas, Lace Lithography, una startup fundada en 2023, utiliza litografía por haz de átomos de helio en estado metaestable. La longitud de onda de la onda de materia de los átomos de helio es mucho más corta que la luz EUV de 13.5 nm, por lo que teóricamente no está sujeta a las mismas limitaciones del límite de difracción óptica tradicional. En comparación con iones cargados, los átomos de helio neutros también pueden reducir el efecto de carga en la superficie de la oblea. La esencia de Lace ya ha pasado de la "litografía por fotones" a la "litografía por ondas de materia". Lo que intenta cambiar no es solo la fuente de luz, sino el propio portador de exposición.
Multibeam sigue una ruta de partículas completamente diferente: escritura directa con múltiples haces de electrones. La litografía por haz de electrones no es una tecnología nueva. De hecho, durante mucho tiempo ha sido una de las herramientas de creación de gráficos con mayor resolución en la industria de semiconductores, y también un medio importante para la fabricación de máscaras fotográficas avanzadas, I+D y producción de pequeños lotes de chips.
Tiene solo un gran problema, pero también el más fatal: es demasiado lenta. Lo que Multibeam intenta cambiar es este cuello de botella. Su idea no es hacer que un solo haz de electrones sea más rápido, sino aumentar simultáneamente una gran cantidad de canales de escritura con haz de electrones. Al desplegar múltiples columnas de haz de electrones independientes, se exponen simultáneamente múltiples áreas, transformando el "dibujo a mano alzada" del pasado en "múltiples trazos paralelos". Lo más importante es que el haz de electrones puede escribir directamente según el diseño digital del chip, sin necesidad de producir de antemano un conjunto completo de máscaras fotográficas como en el EUV tradicional. Esto trae otra ventaja: fabricación sin máscara.
Multibeam ya ha lanzado la plataforma de litografía por múltiples haces de electrones de segunda generación MBX-300, orientada a obleas de 300 mm y aplicaciones como empaquetado avanzado, fotónica de silicio, dispositivos cuánticos y semiconductores compuestos. El equipo puede leer directamente los datos de diseño del chip para escribir, sin necesidad de fabricar máscaras fotográficas tradicionales, y admite la extensión desde el desarrollo de prototipos hacia la fabricación en producción. Su tasa de rendimiento típica publicada oficialmente es de aproximadamente 1 a 2 obleas por hora por cámara de escritura, llegando a un máximo de 25 obleas por hora en aplicaciones específicas como Secure Chip ID. En 2026, la Universidad Nacional Tsing Hua de Taiwán también ordenó un nuevo sistema MBX para investigación en semiconductores y desarrollo conjunto con empresas de chips.
Plataforma MBX (Fuente: Multibeam)
Aunque tanto Lace como Multibeam utilizan partículas para completar la creación de gráficos, las dos rutas en realidad resuelven problemas completamente diferentes: Lace quiere superar el límite de resolución: a través de la longitud de onda extremadamente corta de la onda de materia de los átomos de helio neutros, llevar el tamaño de los gráficos aún más abajo; Multibeam quiere superar el límite de eficiencia del haz de electrones: a través de múltiples haces paralelos, escritura digital directa y fabricación sin máscara, llevar la tecnología de haz de electrones, originalmente solo adecuada para I+D y pequeña producción, a una escala de fabricación mayor.
El mayor desafío común que enfrentan es cómo mantener la resolución a nanoescala mientras aumentan la tasa de rendimiento a un nivel aceptable para las fundiciones avanzadas. Esto también expone el problema final común que enfrentan todos los desafiantes del EUV: el verdadero umbral de la litografía nunca ha sido solo la resolución, sino hacer simultáneamente "grabar fino, grabar preciso, grabar rápido, y además poder grabar de manera estable las 24 horas".
En general, viendo a los jugadores que desafían el EUV de ASML, se puede decir más exactamente que están desmontando el EUV. La relación progresiva de estas cuatro rutas es: cambiar fuente de luz → cambiar longitud de onda → eliminar proyección → eliminar fotones.
Conclusión
Volviendo a la pregunta inicial: ¿Realmente ya no hay umbral para las máquinas de litografía EUV?
La respuesta es claramente negativa.
Una máquina de litografía EUV aún cuesta cientos de millones de dólares, y detrás necesita instalaciones avanzadas, máscaras, fotoresinas, inspección, metrología, así como acumulación de procesos a largo plazo y mejora del rendimiento. Tanto el umbral financiero, como el umbral de ingeniería para convertir realmente el equipo en capacidad de producción en masa, están lejos de desaparecer.
Pero otro cambio tampoco puede ignorarse: el "umbral de acceso para clientes" del EUV, ciertamente está disminuyendo. Desde un lujo de primera clase para unos pocos gigantes hasta una necesidad de producción para actores de nicho, el descenso de la máquina de litografía EUV revela las nuevas reglas del juego después de que la Ley de Moore entrara en su segunda mitad. La "desmitificación" del EUV se está acelerando.
Pero quizás el cambio mayor ocurra fuera del sistema EUV. El cerco tecnológico de la "era posterior al EUV" se está formando. Las rutas innovadoras que desafían a ASML surgen sin cesar. Aunque la gran mayoría de los esquemas emergentes actualmente aún están atrapados en la etapa de laboratorio y producción de prueba, y no han cruzado el abismo que exige el "alta fabricación en volumen (HVM)" de un rendimiento extremadamente alto, una tasa de operación estable y un ecosistema enorme, su existencia ya ha abierto una pequeña grieta en la costosa tecnología de microlitografía tradicional.
Despedirse del monopolio absoluto no significa que los avances puntuales sean fáciles de obtener. Es previsible que el futuro mercado de litografía probablemente ya no esté dominado por ASML en solitario. Un nuevo ecosistema competitivo diverso, donde el Low-NA EUV estándar llene la parte media, el High-NA EUV de punta construya la cima, y las rutas emergentes logren avances en segmentos específicos, está a punto de surgir.
Este artículo proviene del WeChat oficial "Semiconductor Industry Observation" (ID: icbank), autor: Du Qin DQ
