ASML presenta una tecnología de fuente de luz EUV que puede aumentar la producción de chips en 50% para 2030

• Investigadores de ASML desarrollaron una tecnología que eleva la potencia de la fuente de luz de los equipos de litografía EUV de los 600W actuales a 1,000W, abriendo un camino para aumentar hasta en 50% la producción de chips por hora hacia 2030
• Mientras surgen competidores para la tecnología EUV de ASML en Estados Unidos y China, este avance busca afianzar su liderazgo en la tecnología de la fuente de luz, la parte más compleja del equipo
• La tecnología clave consiste en duplicar a unas 100 mil por segundo la cantidad de gotas de estaño y en formar plasma con dos pequeños pulsos láser en lugar de un solo pulso grande
• Se prevé que el rendimiento por hora en wafers pase de 220 actuales a unas 330 unidades para 2030, lo que se traduce directamente en una reducción del costo de producción por chip
• Con base en la tecnología usada para alcanzar 1,000W, la ruta hacia 1,500W es clara, y se considera que no hay una barrera fundamental para llegar a 2,000W

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Fuente de luz EUV alcanza 1,000W

• Michael Purvis, tecnólogo principal de la fuente de luz EUV en ASML, subrayó que este logro no fue una demostración de corto plazo, sino un sistema capaz de producir 1,000W en las mismas condiciones que el entorno del cliente
• Cuando aumenta la potencia de la fuente de luz EUV, se reduce el tiempo de exposición de los wafers de silicio, lo que permite fabricar más chips en el mismo tiempo
• Según Teun van Gogh, vicepresidente a cargo de la línea NXE de ASML, el objetivo es que los clientes puedan seguir usando EUV a un costo mucho menor

Principio técnico

• Los equipos EUV de ASML generan luz de longitud de onda de 13.5 nanómetros al calentar gotas de estaño fundido dentro de una cámara con un gran láser de CO₂, transformándolas en plasma
• Este plasma alcanza un estado de temperatura ultralta, más caliente que el Sol, y la luz EUV emitida se recolecta con equipos ópticos de precisión suministrados por Carl Zeiss AG de Alemania para su uso en la impresión de chips
• La clave de este avance son dos elementos:
  • duplicar a unas 100 mil por segundo la cantidad de gotas de estaño
  • formar el plasma con dos pequeños pulsos láser en lugar de un solo pulso de conformación
• Jorge J. Rocca, profesor y especialista en tecnología láser de Colorado State University, lo calificó como “un desafío muy exigente que requiere dominar muchas tecnologías al mismo tiempo”, y dijo que alcanzar 1kW es un “logro bastante sorprendente”

Impacto en producción y costos

• Se espera que para 2030 el procesamiento por hora de cada equipo aumente de 220 wafers a alrededor de 330
• En un solo wafer pueden colocarse desde decenas hasta miles de chips, dependiendo del tamaño del chip
• El aumento de potencia de la fuente de luz sigue esta lógica: menos tiempo de exposición → mayor rendimiento por hora → menor costo por chip

Entorno competitivo y significado estratégico

• ASML es actualmente el único fabricante del mundo de equipos comerciales de litografía EUV, utilizados por grandes empresas de semiconductores como TSMC e Intel para producir chips avanzados
• Los gobiernos de ambos partidos en Estados Unidos han cooperado con Países Bajos para bloquear la exportación de equipos EUV a China, y en respuesta China ha emprendido un esfuerzo nacional para desarrollar sus propios equipos
• En Estados Unidos, las startups Substrate y xLight han recaudado cientos de millones de dólares para desarrollar una alternativa estadounidense a la tecnología de ASML, y xLight también obtuvo financiamiento gubernamental de la administración Trump
• Con esta divulgación tecnológica, ASML busca ampliar aún más la brecha tecnológica frente a posibles competidores

Posibilidades de desarrollo futuro

• Se considera que la tecnología usada para alcanzar 1,000W servirá como base para avances continuos en el futuro
• La ruta hacia 1,500W es relativamente clara, y se evalúa que no existe una razón fundamental por la que no pueda alcanzarse 2,000W

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Comentarios en Hacker News

• Desde la perspectiva de un principiante, este es un video que explica la tecnología EUV de manera excelente
  Enlace de YouTube

  • También recomiendo otro video que salió antes que el de Veritasium
  • La escena de hacer explotar diminutas gotas de metal se sintió como una tecnología loca sacada de una caricatura
    Siento que dos empresas en las que invierto se vendrían completamente abajo sin este equipo
  • El video de Asianometry también está bien. Se enfoca en la tecnología de la fuente de luz de ASML
  • Incluso viendo el video, no entiendo por qué hace falta un método tan complejo para crear una fuente de luz EUV
    La luz visible o los rayos X parecen fáciles de producir, así que me da curiosidad por qué justo esta longitud de onda es tan difícil
  • También comparto un enlace limpio sin parámetros de seguimiento

• Dicen que el equipo de investigación mejoró la salida de la fuente EUV de 600 watts a 1,000 watts
  Y creen que podría llegar a 1,500 watts, e incluso a 2,000 watts

• Explican por qué esto es importante
  Actualmente, la única manera de producir EUV brillante (100~200 watts) es inyectando diminutas gotas de metal y disparando un láser a cada una
  Es, literalmente, una forma rarísima de generar luz

  • Ahora planean golpear cada gota con el láser tres veces en vez de dos, y procesar 100 mil gotas por segundo
    Es un nivel de precisión difícil siquiera de imaginar

• Me impresiona especialmente que la potencia haya aumentado un 67%
  Pasó de 600 watts a 1,000 watts, y dicen que hay una hoja de ruta clara hasta 1,500~2,000 watts

• Me parece raro que el artículo plantee esto como una competencia entre “Estados Unidos y China”
  Cymer originalmente fue una empresa estadounidense fundada en San Diego

  • En realidad, la tecnología de fuentes de luz EUV fue diseñada, desarrollada y fabricada por Cymer en California
    ASML la adquirió en 2013, pero sin acuerdos de control de exportaciones esa adquisición ni siquiera habría sido posible
    Si se levantaran esos controles, Estados Unidos incluso podría exigir que Cymer volviera a quedar en manos estadounidenses, como con TikTok
    Al final, esta es tecnología estadounidense, así que no entiendo por qué lo presentan como una rivalidad
  • Escuché que Japón también está desarrollando una tecnología con la que podría competir

• Últimamente me daba curiosidad qué tan pequeños son hoy los tamaños de los dispositivos individuales como los transistores
  Parece que si llegan a unas cuantas capas de átomos ya no podrían seguir reduciéndose

  • El ancho real de la compuerta es de unos 30~50nm. La denominación “3nm” no es más que un término de marketing
  • Esta investigación no se centra en reducir dispositivos individuales, sino en mejorar el rendimiento por máquina
  • Algunas compuertas están en 10~14nm, más o menos el tamaño de 50 átomos de silicio
  • También comparten un enlace de referencia al artículo wiki del proceso de 2nm

• Me pregunto con qué disco duro o ranura de memoria serán compatibles estos chips

• En resumen, la industria de IA conseguirá un 50% más de chips, pero los usuarios comunes probablemente seguirán sufriendo la escasez de GPU
  Aunque la tecnología EUV avance así, parece que todavía falta mucho para que el beneficio real llegue al público

  • Los CPU de próxima generación de AMD e Intel (Zen 6, Nova Lake) fueron retrasados hasta el próximo año
    En parte porque la capacidad de producción de TSMC está concentrada en la demanda de IA, y también porque la escasez de DRAM y SSD complica el lanzamiento de nuevos productos

• Los sistemas de vacío son muy sensibles a los cambios de temperatura, así que lograr un aumento tan grande de potencia dentro de uno es un resultado sorprendente