In een cleanroom in Leuven is deze week een van de meest geavanceerde machines ter wereld aangekomen. Het gaat om de nieuwste generatie chipproductietool van ASML, de zogeheten High NA EUV-machine. Daarmee verschuift een belangrijk deel van de Europese chipontwikkeling van Veldhoven naar België, waar onderzoeksinstituut imec de technologie verder gaat verfijnen.
De installatie staat voor meer dan alleen een logistieke mijlpaal. Het is een strategische stap in de wereldwijde chiprace, waarin Europa probeert zijn positie te versterken tegenover de VS en Azië.
Van Veldhoven naar Leuven
De afgelopen jaren werd de High NA EUV-technologie gezamenlijk ontwikkeld in een lab in Veldhoven. Daar werkten ASML en imec samen met chipfabrikanten en toeleveranciers aan de eerste toepassingen. Nu verhuist een compleet systeem naar Leuven, waar imec het platform verder opschaalt richting industriële toepassingen.
De eerste module, een 25 ton wegend onderdeel met onder meer de waferstage en meetapparatuur, is inmiddels in de NanoIC-cleanroom geplaatst. In de komende maanden volgen de overige onderdelen, waaronder de lichtbron en het optische systeem. Als alles volgens planning verloopt, is de machine eind 2026 volledig operationeel. Daarmee wordt imec de eerste Europese partij met een eigen High NA EUV-systeem.
Een machine van extreme proporties
De schaal en complexiteit van de machine zijn moeilijk te overschatten. Het systeem bestaat uit meerdere modules, weegt in totaal zo’n 150 ton en heeft het formaat van twee op elkaar gestapelde stadsbussen. Binnenin wordt met extreme precisie gewerkt: lasers creëren een plasma van circa 220.000 graden Celsius, waarna extreem ultraviolet licht via spiegels op een silicium wafer wordt geprojecteerd.
Die combinatie van optica, thermodynamica en precisietechniek maakt EUV-lithografie tot een van de meest complexe industriële processen die er bestaan. Ook het prijskaartje is navenant. Per machine ligt dat tussen de 400 en 500 miljoen euro.
Kleinere patronen, grotere impact
De stap naar High NA draait om één kernprincipe: nog kleinere structuren kunnen afbeelden op chips. Door een hogere numerieke apertuur kan de machine licht beter bundelen en scherpstellen. Het resultaat is dat patronen tot ongeveer 67 procent kleiner kunnen worden dan met de huidige EUV-systemen.
Dat opent de deur naar transistoren in de orde van 1,4 nanometer en uiteindelijk nog kleiner. Hoe meer transistoren op een chip passen, hoe groter de rekenkracht en hoe lager het energieverbruik per berekening. Juist dat laatste wordt steeds belangrijker. De groei van toepassingen zoals AI en high performance computing zorgt voor een explosieve vraag naar rekenkracht, terwijl energieverbruik een steeds grotere beperkende factor wordt.
Imec als neutrale ontmoetingsplek
Dat de machine in Leuven staat, is geen toeval. Imec fungeert al jaren als een soort neutrale hub waar concurrenten samenwerken aan fundamentele technologie. Grote chipbedrijven, materiaalproducenten en equipmentleveranciers testen er gezamenlijk nieuwe processen voordat die naar fabrieken gaan.
Die rol wordt met de komst van High NA verder versterkt. De machine wordt geïntegreerd in een bredere onderzoeksomgeving met meetapparatuur, materialen en processtappen. Dat moet de leercycli versnellen en de stap van experiment naar productie verkorten.
De samenwerking tussen ASML en imec wordt vaak omschreven als symbiotisch. ASML levert de machines, imec ontwikkelt toepassingen en validatie, en de industrie profiteert van de gezamenlijke kennisopbouw.
Europese ambities in de chipketen
De installatie past in een bredere Europese strategie om minder afhankelijk te worden van buitenlandse technologie. Het project wordt ondersteund door zowel de Vlaamse als Nederlandse overheid en sluit aan bij Europese programma’s zoals de Chips Joint Undertaking.
Met de nieuwe machine krijgt Europa een sterkere positie in het vroege stadium van chipontwikkeling. Dat betekent niet dat chips straks ook massaal in Europa worden geproduceerd, maar wel dat cruciale kennis en innovatie dichter bij huis blijven.
Tegelijkertijd blijft de wereldwijde afhankelijkheid groot. Bedrijven als TSMC, Samsung en Intel zijn en blijven de partijen die chips op grote schaal produceren. Zij gebruiken op hun beurt de machines van ASML om de volgende generaties processors mogelijk te maken.
Op weg naar het angstrom-tijdperk
Met High NA EUV schuift de industrie op richting structuren kleiner dan 2 nanometer, vaak aangeduid als het angstrom-tijdperk. Dat vraagt niet alleen om nieuwe machines, maar ook om aanpassingen in materialen, ontwerp en productieprocessen.
In Leuven moeten de komende jaren de eerste toepassingen worden ontwikkeld die geschikt zijn voor grootschalige productie. Pas daarna volgen pilotlijnen bij chipfabrikanten en uiteindelijk massaproductie. De machine in imec vormt daarmee een tussenstap, maar wel een die bepalend is voor hoe de volgende generatie chips eruit zal zien.
