ASML y Zeiss ya trabajan en Hyper-NA, la sucesora de High-NA EUV que busca imprimir patrones de 5 nanómetros

Una tecnología que aún no ha llegado a producción

En la industria de los semiconductores, cada nueva generación tecnológica no supone un punto y final, sino el inicio de nuevos desafíos. Mientras los fabricantes estudian cómo integrar las máquinas High-NA en sus procesos, los investigadores ya buscan la forma de imprimir detalles todavía más pequeños. El próximo salto tiene nombre propio: Hyper-NA.

Según un estudio científico revisado por pares del que Reuters se hizo eco el 8 de octubre, ASML y Zeiss investigan cómo superar las capacidades de las actuales máquinas de litografía con luz ultravioleta extrema (EUV). No se trata del anuncio de una máquina que vaya a llegar próximamente al mercado: ASML ha iniciado los trabajos de desarrollo, pero todavía no se ha comprometido a fabricar comercialmente estos equipos. La propuesta podría estar lista dentro de aproximadamente diez años.

El despliegue de High-NA y el papel de cada fabricante

Para entender dónde estamos, conviene mirar primero a High-NA, la generación de máquinas EUV que permite imprimir patrones más pequeños sobre las obleas de silicio. Según la información publicada por la agencia Reuters, Intel ya utiliza esta tecnología en la fabricación de determinadas capas de algunos procesadores Panther Lake. Por su parte, SK Hynix instaló uno de estos equipos en Corea del Sur en 2025, aunque apunta a 2028 para incorporarlo a la producción de memorias DRAM.

Samsung maneja ese mismo horizonte y TSMC contempla su adopción hacia 2030. No es una transición inmediata: hablamos de máquinas cuyo precio puede alcanzar los 400 millones de dólares. La llegada de High-NA a las fábricas es, precisamente, el contexto en el que los investigadores ya trabajan en lo que vendrá después.

La apertura numérica como clave de la mejora de resolución

Lo que buscan los investigadores con Hyper-NA es mejorar la resolución con la que se proyectan los patrones sobre las obleas. La clave está en aumentar la apertura numérica, un parámetro que indica la capacidad del sistema óptico para recoger y enfocar la luz. High-NA utiliza 0,55 y la nueva propuesta aspira a alcanzar al menos 0,75.

Según la documentación técnica de Zeiss, esto permitiría pasar de unos 8 a unos 5 nanómetros de half-pitch, una medida que equivale a la mitad de la distancia de repetición de un patrón periódico y que no debe confundirse con los nombres comerciales de los nodos de fabricación. No todo tendría que cambiar: en estas máquinas, la luz ultravioleta extrema no atraviesa lentes convencionales, sino que se dirige mediante espejos de extraordinaria precisión. Esa arquitectura seguiría siendo la base de Hyper-NA, que conservaría los 13,5 nanómetros de longitud de onda de los sistemas actuales.

Implicaciones para el sector

El estudio señala que Zeiss ya dispone de la capacidad para fabricar espejos con la precisión necesaria, mientras que ASML podría reutilizar sin modificaciones su fuente de luz. La propuesta también apunta a un equipo apenas más grande que High-NA, cuyo tamaño se aproxima al de un autobús de dos pisos.

Sin embargo, conseguir patrones más pequeños es solo una parte del desafío. Cuanto mayor es la apertura numérica, menor resulta la profundidad de foco, lo que significa que la máquina dispone de menos margen para mantener correctamente enfocada la imagen sobre la oblea. A esto se suman los efectos que pueden introducir las máscaras donde están definidos los circuitos y las exigencias de los materiales sensibles a la luz. Son problemas que ya se investigan, pero que requieren soluciones capaces de funcionar de manera estable y reproducible en un entorno de producción.

Además, Hyper-NA parte de una idea práctica: seguir mejorando la resolución de la litografía EUV antes de tener que cambiar su fuente de luz. Pero esa estrategia podría tener un límite. Los autores del estudio sostienen que, para avanzar más allá, probablemente habría que utilizar luz con una longitud de onda menor, una posibilidad que todavía se estudia en el ámbito académico. Es una buena muestra de los plazos con los que trabaja este sector: incluso cuando una generación comienza a utilizarse en las fábricas, las decisiones que marcarán las siguientes siguen lejos de estar cerradas.