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Cos'è ASML?

ASML è un'azienda olandese di semiconduttori che produce macchine per fotolitografia utilizzate per la produzione di microchip. L'azienda è riconosciuta come l' unico fornitore di sistemi di litografia a ultravioletti estremi (EUV), fondamentali per la stampa di pattern ad alta precisione su wafer di silicio . Fondata nel 1984, ASML ha registrato una rapida crescita a partire dal 2019 ed è ora la più grande azienda tecnologica in Europa. A marzo 2026, la sua capitalizzazione di mercato era stimata a oltre 500 miliardi di dollari . Per dare un'idea, si tratta di una cifra superiore al valore di mercato combinato di Coca-Cola e Disney .

Questo articolo si propone di spiegare in modo comprensibile e accessibile i principi scientifici alla base della tecnologia di litografia EUV. Alla fine dell'articolo troverete le definizioni di alcuni termini scientifici utilizzati.

Il logo di ASML
Immagine di riferimento: Reuters

La gigantesca macchina per litografia di ASML
Immagine tratta da: MIT Technology Review

Da 436 a 193 nanometri

Nel tentativo di applicare la Legge di Moore, una legge empirica dell'economia che prevede un aumento esponenziale del numero di transistor su un microchip, ASML ha iniziato a sviluppare tecnologie per generare lunghezze d'onda di luce più corte , poiché queste consentono di stampare sui microchip, tramite il processo di litografia, modelli più precisi e densi.

Il primo sistema di litografia di ASML utilizzava una lampada a vapori di mercurio. Quando la corrente elettrica attraversa il mercurio, si produce luce di diversi colori e quindi di diverse lunghezze d'onda. Inizialmente, veniva utilizzata luce blu con una lunghezza d'onda di 436 nm, che permetteva di realizzare pattern sui chip di circa 1000 nm di dimensione. Successivamente, ASML iniziò a utilizzare luce ultravioletta a 365 nm, che consentì di ridurre le dimensioni dei pattern a 220 nm.

Per la successiva innovazione nella tecnologia litografica, ASML ha implementato i laser a eccimeri a ultravioletto profondo (DUV) , laser a gas pulsati che producono luce UV ad alta energia attraverso la reazione di un gas raro (cripton o argon) e un alogeno (cloro o fluoruro). Nei primi sistemi DUV, la miscela di cripton e fluoruro veniva utilizzata per produrre luce con una lunghezza d'onda di 248 nm. Una lunghezza d'onda ancora più corta, di 193 nm, ottenuta utilizzando laser a eccimeri argon-fluoruro (ArF), ha permesso alle macchine DUV di stampare elementi più piccoli, di 38 nm.

Generazione di luce EUV da parte di ASML

Proseguendo sulla scia della Legge di Moore, il passo successivo per ASML è stato quello di produrre una luce ancora più corta, chiamata luce EUV (con lunghezza d'onda da 10 a 124 nm). Poiché la luce EUV si manifesta naturalmente solo nello spazio, ASML ha sviluppato un approccio unico per generarla in laboratorio. Il processo inizia con un laser a CO₂ amplificato per aumentarne la potenza. L'impulso laser entra quindi in un recipiente dove un generatore espelle ad alta velocità microgocce di stagno fuso. Un primo impulso laser appiattisce la goccia, e un secondo impulso più intenso la trasforma in plasma, producendo luce EUV a 13,5 nm. Questa tecnologia ha accorciato significativamente la lunghezza d'onda della luce DUV, consentendo ad ASML di produrre microchip con una dimensione di 8 nm.

processo di generazione di luce EUV
Immagine di copertina: Premier Science

All'interno della macchina per litografia EUV di ASML
Fonte: Branch Education

Come funziona una macchina per fotolitografia EUV

Una volta generata la luce EUV, uno specchio collettore la focalizza nell'illuminatore. Qui, la luce viene riflessa da molteplici specchi costituiti da oltre 100 strati microscopici con una levigatezza superficiale a livello atomico. Poiché la luce EUV viene assorbita da quasi tutta la materia, inclusi aria e vetro, la trasmissione del fascio avviene tramite specchi, forniti da Zeiss, anziché tramite lenti. Inoltre, all'interno del sistema di trasporto del fascio sono presenti pompe a vuoto che rimuovono tutta l'aria. La funzione degli specchi negli illuminatori è quella di focalizzare e modellare il fascio in un complesso schema di illuminazione prima che colpisca una fotomaschera. La fotomaschera, o reticolo, contiene il disegno di uno strato di un microchip. La luce EUV viene quindi riflessa dalla fotomaschera verso la scatola ottica di proiezione, dove una serie di specchi riduce di quattro volte il disegno della fotomaschera. Infine, la luce EUV così modellata viene proiettata su un wafer di silicio rivestito di fotoresist. Quando la luce EUV colpisce il fotoresist , i fotoni ad alta energia innescano una reazione chimica che spezza le catene polimeriche. Di conseguenza, le aree interessate dal pattern di luce EUV diventano solubili e vengono successivamente lavate via, trasferendo il pattern di disegno sul wafer.

Una macchina per litografia EUV stampa lo stesso disegno del microchip 100 volte sul wafer in soli 18 secondi. Per dare un'idea delle dimensioni di questa complessa macchina, basti pensare che costa circa 380 milioni di dollari e pesa circa 150 tonnellate, l'equivalente di due aerei Airbus A320.

Opportunità per gli studenti

In quanto una delle aziende high-tech più all'avanguardia al mondo, ASML supporta attivamente la prossima generazione di ingegneri offrendo una vasta gamma di opportunità agli studenti. Presso la sua sede centrale globale a Veldhoven, molti studenti dell'Università di Tecnologia di Eindhoven (TU/e) hanno la possibilità di fare esperienza nel settore attraverso il programma di tirocinio e di progetto di laurea di ASML .

Per comprendere meglio com'è lavorare in ASML, ho parlato con Alexander Ivanov, 22 anni, ex studente della TU/e, che ha recentemente completato uno stage di 6 mesi presso l'azienda. Ha lavorato su attività di migrazione software nel dipartimento di posizionamento dello stadio e calibrazione della griglia della metodologia DUV. Riguardo all'ambiente di lavoro, ha affermato: "Pur essendo uno stagista, mi sono sentito davvero parte del team. Ero pienamente integrato e partecipavo a tutti gli stand-up meeting, alle riunioni di team e alle sessioni di pianificazione". Ha aggiunto che l'ambiente era molto accogliente e collaborativo, sottolineando che "ogni volta che avevo difficoltà, i colleghi erano disponibili ad aiutarmi". Con gli altri due stagisti del dipartimento, si incontravano regolarmente per aggiornarsi a vicenda sul lavoro, creando così uno spazio per imparare gli uni dagli altri. Ha concluso: "La mia esperienza in ASML è stata fantastica e un ottimo inizio per la mia carriera professionale".

collaborazioni universitarie

ASML ha sedi in 16 paesi in tutto il mondo e si impegna costantemente ad espandersi e ad attrarre i migliori ingegneri. Negli ultimi cinque anni, l'organico è cresciuto del 70% . Un elemento chiave dell'evoluzione continua dell'azienda è la partnership con oltre 180 università di ricerca in tutto il mondo. Attraverso queste collaborazioni, ASML contribuisce a creare programmi, corsi e curricula che formano la prossima generazione di ingegneri sul settore dei semiconduttori. Nel 2024, ASML e TU/e ​​hanno esteso la loro collaborazione per altri dieci anni, con un investimento totale di 80 milioni di euro da parte di ASML per finanziare una ricerca congiunta sui semiconduttori e formare cento dottorandi. Sebbene l'azienda non abbia pubblicato statistiche sul numero di tirocinanti che successivamente entrano a far parte di ASML a tempo pieno, ASML descrive i tirocini come " l'ultimo passo verso l'assunzione ".

Terminologia:

litografia – il processo di stampa di motivi su microstrutture

Transistor: un dispositivo a semiconduttore utilizzato per accendere, spegnere o amplificare la corrente elettrica. I microchip contengono miliardi di transistor.

wafer – sottili fette circolari di semiconduttore, tipicamente realizzate in silicio cristallino

plasma – uno stato della materia che risulta da un gas ionizzato caldo e consiste di elettroni e ioni

laser pulsati – laser che producono luce sotto forma di impulsi ottici, come lampi di luce, e non come onda continua

fotoresist – materiale fotosensibile che forma motivi su una superficie quando esposto alla luce

Scritto da

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