- La tecnología ASML Hyper-NA eleva la apertura numérica EUV hasta ~0,75, permitiendo estructuras aún más pequeñas y densas que High-NA.
- Hyper-NA se apoyará en la misma longitud de onda de 13,5 nm y en una plataforma EUV modular, con upgrades sobre equipos Low-NA y High-NA.
- DUV, EUV Low-NA, High-NA y, más adelante, Hyper-NA convivirán años, cada uno reservado a las capas donde sea más rentable por coste y complejidad.
- Estas tecnologías son clave para mantener la Ley de Moore, alimentar la demanda de IA y reforzar la ventaja geopolítica de Occidente frente a China.
Las máquinas de litografía de ASML se han convertido en el auténtico cuello de botella de toda la industria de los semiconductores. No entrenan modelos de IA, no están en los centros de datos ni se venden al usuario final, pero de ellas depende que existan los chips que mueven móviles, GPUs, coches conectados, servidores o aceleradores dedicados a inteligencia artificial. Y dentro de esa cadena, la nueva generación Hyper-NA es el siguiente gran salto tras las máquinas EUV Low-NA y High-NA.
La pregunta clave ahora es qué es exactamente la tecnología ASML Hyper-NA, qué aporta frente a High-NA y por qué está generando tanta expectación entre fabricantes como Intel, Samsung, TSMC o SK hynix, así como en los gobiernos que están usando estas máquinas como palanca geopolítica frente a China en la batalla de los chips. Vamos a desgranar, con calma y con algo de jerga pero en cristiano, cómo funciona esta litografía extrema, en qué punto está la industria y qué implicaciones tiene para la futura generación de chips e infraestructuras de IA.
De DUV a EUV, High-NA y Hyper-NA: la hoja de ruta de ASML
Para entender Hyper-NA hay que arrancar un poco más atrás, con DUV y EUV. La litografía DUV por inmersión sigue siendo hoy la base silenciosa de la mayor parte de la producción mundial de chips, especialmente en nodos maduros para automoción, industria o electrónica de consumo. Incluso en procesos avanzados, muchas capas de un chip se siguen imprimiendo con DUV porque son equipos más baratos, maduros y con una economía de escala muy bien conocida por las fábricas.
La litografía EUV (Extreme Ultraviolet), con longitud de onda de 13,5 nm, fue el verdadero cambio de juego porque permite imprimir patrones mucho más pequeños con menos pasos que DUV, reduciendo el multipatronaje (dobles o cuádruples exposiciones) y, por tanto, el coste y el riesgo de defectos. Dentro de EUV, la primera generación se conoce como Low-NA: sistemas con apertura numérica 0,33, como los TWINSCAN NXE:3600D o NXE:3800E, que han permitido consolidar nodos de 5 nm, 3 nm y la primera oleada de 2 nm.
ASML es hoy el único fabricante del mundo capaz de producir máquinas EUV, lo que le da una posición de fuerza descomunal frente a TSMC, Intel, Samsung, SK hynix y el resto de la industria. Su hoja de ruta muestra claramente que Low-NA va a seguir muy vivo: modelos como el NXE:3800E ya superan los 220 wafers por hora, y sucesores como NXE:3800F, NXE:4200G, NXE:4200H o incluso una plataforma NXE:4600 apuntan a productividades de 330-400 obleas por hora o más.
Sobre esa base nace High-NA EUV, la evolución actual que ya está empezando a instalarse. Estos sistemas dan el salto de una apertura numérica de 0,33 a 0,55 (NA 0,55), mejorando drásticamente la resolución: son capaces de imprimir características de unos 8 nm de dimensión crítica en una única exposición, sin necesidad de multipatronaje en muchas capas críticas. Y a partir de aquí es donde entra en escena Hyper-NA.
La tecnología Hyper-NA es el siguiente peldaño: una apertura numérica en torno a 0,75, manteniendo la misma longitud de onda de 13,5 nm pero llevando la resolución a un nuevo extremo, entrando de lleno en la escala de los ángstroms. Esta nueva generación está pensada para cuando las máquinas High-NA empiecen a encontrarse con límites físicos y económicos a la hora de seguir reduciendo tamaño de transistor y aumentar densidad.
Cómo funciona la litografía EUV y qué significa realmente la NA
La clave de todo este lío de Low-NA, High-NA y Hyper-NA está en un parámetro: la apertura numérica o NA (numerical aperture). En el contexto de la litografía, la NA describe la capacidad del sistema óptico para captar luz y resolver detalles finos. Salvando las distancias, refleja algo muy similar a la apertura de una óptica de cámara: cuanto mayor es la NA, mayor es la capacidad para imprimir estructuras más pequeñas sobre la oblea.
En los equipos EUV de primera generación la NA se fijó en 0,33, un equilibrio entre resolución, profundidad de foco y complejidad de la óptica. Para High-NA, los ingenieros de ASML y Zeiss han desarrollado una arquitectura óptica mucho más avanzada que eleva la NA a 0,55. Ese salto permite transferir patrones con mayor resolución, reduciendo la necesidad de multipatronaje y aumentando sustancialmente la densidad de transistores.
Hyper-NA da una vuelta más de tuerca y sube la NA hasta aproximadamente 0,75. A igualdad de longitud de onda (13,5 nm), una apertura numérica mayor equivale a poder definir estructuras más pequeñas sobre el silicio. El precio a pagar es una menor profundidad de foco, resistencias fotosensibles más finas, mayor sensibilidad a defectos estocásticos y una óptica aún más compleja, pero a cambio se puede seguir bajando en tamaño de características cuando High-NA se quede corto.
La generación de la propia luz EUV es también una maravilla de ingeniería digna de mención. Las máquinas de ASML disparan un láser de CO2 contra diminutas gotas de estaño que se calientan hasta temperaturas superiores a los 220.000 ºC, generando radiación a 13,5 nm que después se refleja en una serie de espejos multicapa de molibdeno y silicio con una precisión inferior al tamaño de un átomo. No hay lentes de vidrio: en EUV todo son espejos de altísima precisión, porque esa longitud de onda no atraviesa prácticamente ningún material de forma útil.
En los sistemas High-NA actuales, el throughput se mueve en torno a las 175 obleas por hora, con equipos que pesan unas 165 toneladas, ocupan más que un autobús de dos pisos y requieren el trabajo de unos 250 ingenieros durante aproximadamente seis meses para ser instalados en una fábrica. Para transportarlos desde Países Bajos hasta las plantas de los clientes hacen falta varios aviones de carga y varias decenas de camiones. Hyper-NA deberá mantener productividades competitivas, y los planes de ASML apuntan a plataformas que pueden alcanzar 250 wafers por hora o más en la gama EXE:5600 y sucesoras.
High-NA EUV hoy: estado actual, especificaciones e impacto
Antes de mirar al futuro Hyper-NA conviene situar bien el presente High-NA. El sistema High-NA EUV de ASML, representado por equipos como los modelos TWINSCAN EXE:5000 y EXE:5200, es ahora mismo la máquina de fabricación de chips más avanzada del mundo. Su misión principal es habilitar nodos lógicos sub-2 nm, como los procesos Intel 18A y 14A, y futuras generaciones de memorias DDR6 vs DDR5 y GDDR de alta densidad.
Estos equipos trabajan con una apertura numérica de 0,55 y luz EUV de 13,5 nm. Gracias a ello, pueden imprimir transistores con una dimensión crítica de alrededor de 8 nm en un solo paso de exposición, cuando sistemas EUV Low-NA (0,33) suelen moverse en el rango de 10-13 nm para ciertas configuraciones. En términos de integración, ASML ha mostrado resultados con líneas densas de 8 nm que suponen un incremento de densidad de transistores de hasta 2,9 veces respecto a Low-NA en una única exposición.
Las ventajas concretas que ASML atribuye a High-NA frente a Low-NA son bastante claras: transistores aproximadamente 1,7 veces más pequeños, una resolución sustancialmente mejorada, menor dependencia del multipatronaje y, a largo plazo, una reducción del coste por transistor si se usan las capas adecuadas del proceso. Eso sí, todo ello con máquinas que duplican prácticamente el coste de una EUV convencional.
En cuanto a precio, un único sistema High-NA puede costar entre 300 y 370 millones de dólares, mientras que una máquina EUV Low-NA típica ronda los 150-200 millones. Otros datos publicados hablan de unos 350 millones de euros por unidad para ciertos sistemas de alta apertura. Se estima que hacia 2025 ASML será capaz de suministrar en torno a 20 equipos High-NA al año, lo que da una idea de lo exclusiva que sigue siendo esta tecnología.
Intel ha sido el cliente más agresivo en la adopción de High-NA. Recibió el primer equipo en su planta de Hillsboro (Oregón, EE. UU.) a principios de 2024, terminó el montaje a los pocos meses y ha bloqueado prácticamente todo el stock disponible de ese año, cifrado en unas pocas unidades. Para Intel, High-NA es tanto una herramienta técnica para procesos como Intel 18A y 14A como un símbolo estratégico para intentar recuperar el liderazgo frente a TSMC y Samsung.
Low-NA, High-NA y DUV: por qué van a convivir muchos años
Es tentador pensar que High-NA y luego Hyper-NA van a sustituirlo todo, pero la realidad industrial es más gris. La transición entre tecnologías de litografía nunca es limpia ni rápida. DUV seguirá ocupándose de muchísimas capas, especialmente en nodos maduros y aplicaciones donde el coste manda. Low-NA EUV va a seguir siendo caballo de batalla en nodos de 3 nm, 2 nm y derivados, junto a memorias de distintas generaciones.
ASML lo refleja claramente en sus hojas de ruta: durante años veremos un ecosistema mixto de DUV por inmersión, EUV Low-NA y EUV High-NA, cada una destinada a las capas donde realmente compensa usarla. Esto cuadra con la estrategia de TSMC, por ejemplo, que ya ha indicado que no tiene previsto utilizar High-NA en sus nodos A16 y A14, confiando en exprimir Low-NA mediante multipatronaje y litografía computacional mientras no vea una ventaja económica incontestable en High-NA.
En otras palabras, para TSMC y otros fabricantes, High-NA tiene que justificar un coste brutal en precio de máquina, complejidad de instalación y cambios de proceso. Si con Low-NA y trucos de proceso consiguen algo suficientemente bueno aunque con más pasos, no hay prisa por meterse en una inversión de cientos de millones por escáner, especialmente cuando ya tienes una enorme base instalada de EUV Low-NA y DUV.
Samsung y SK hynix están siguiendo una estrategia algo distinta. SK hynix, por ejemplo, ya ha instalado sistemas High-NA en su fábrica M16 de Icheon para preparar futuras generaciones de DRAM y memoria de alto ancho de banda (HBM), algo muy demandado por la explosión de la IA. Samsung también evalúa High-NA para nodos lógicos y de memoria avanzados, aunque públicamente se muestra más prudente que Intel a la hora de fijar fechas concretas de adopción masiva.
El mensaje que lanza ASML es que High-NA no viene a reemplazar a Low-NA ni a DUV, sino a complementarlos. Lo más probable es que estos monstruos de alta apertura se reserven para las capas más críticas del chip, donde evitar una o dos etapas de multipatronaje compensa de sobra el coste del escáner y su complejidad. El resto se seguirá fabricando con Low-NA EUV o DUV, según lo que salga más rentable capa a capa.
Qué aporta Hyper-NA: apertura 0,75 y salto hacia la escala de los ángstroms
Una vez asentado High-NA, el siguiente paso lógico para ASML es Hyper-NA. Durante la conferencia ITF World 2024, Martin van den Brink, ex presidente y director de tecnología de ASML y ahora asesor de la compañía, confirmó que ha propuesto arrancar el desarrollo de un sistema de litografía EUV Hyper-NA. Dado su peso interno y su historial, es difícil pensar que esto sea una simple ocurrencia: todo apunta a un proyecto ya muy serio sobre la mesa.
La gran diferencia de Hyper-NA es la apertura numérica: se pasaría a una NA del orden de 0,75, frente al 0,33 de las EUV de primera generación y el 0,55 de High-NA. Se mantendría la misma longitud de onda de 13,5 nm, así que todo el ecosistema de fuentes de luz, espejos multicapa, máscaras y pellicles serviría como base tecnológica. Esto permite acelerar el desarrollo respecto al salto que supuso High-NA, que requirió más de una década de trabajo.
Con NA 0,75, la resolución se incrementa aún más y la litografía se adentra en la escala de los ángstroms, permitiendo imprimir estructuras todavía más pequeñas y densas. Cuando High-NA empiece a rozar sus límites físicos o económicos al intentar bajar de cierto tamaño de dispositivo, Hyper-NA será la herramienta que permitirá seguir reduciendo la geometría de los transistores para escalar rendimiento y eficiencia.
ASML y sus socios presentan Hyper-NA no solo como una nueva máquina, sino como parte de una “plataforma EUV” modular. Según ha explicado el propio van den Brink, la idea es que, dentro de unos diez años, exista una única plataforma en la que puedan convivir sistemas EUV Low-NA, High-NA y Hyper-NA. A nivel práctico, esto significa que ciertos escáneres podrían actualizarse para aumentar tanto su productividad como su NA sin tener que adquirir un equipo completamente nuevo desde cero.
En este esquema, ASML plantea dos grandes vertientes de actualización: por un lado, mejoras de rendimiento para escáneres DUV, aumentando su throughput hasta el rango de 400-500 wafers por hora; por otro, upgrades de NA y productividad en equipos EUV, de forma que un Low-NA podría evolucionar hacia capacidades High-NA, y un High-NA hacia capacidades Hyper-NA, con un desembolso sensiblemente más bajo que una máquina completamente nueva.
Plazos, coste esperado y encaje de Hyper-NA en la industria
Los plazos que maneja ASML sitúan la primera máquina EUV Hyper-NA hacia principios de la década de 2030, con fechas que, en algunas presentaciones, apuntan de forma orientativa alrededor de 2033. El tiempo de desarrollo sería más corto que el de High-NA porque el sustrato tecnológico —fuente EUV, espejos, longitud de onda— es esencialmente el mismo y ya está bastante maduro.
En cuanto al coste, no hay cifras oficiales todavía, pero todo apunta a que serán máquinas aún más caras que las High-NA. Si un sistema EUV de alta apertura se mueve en torno a los 350 millones de euros, es razonable asumir que Hyper-NA superará cómodamente esa cifra. Aun así, la estrategia de ASML con la “plataforma EUV” pasa por minimizar el coste incremental para los fabricantes a través de paquetes de actualización sobre equipos existentes.
La utilidad de Hyper-NA se entiende, sobre todo, como una respuesta industrial al aumento de complejidad y coste por generación de nodo. Cada paso de miniaturización incrementa el precio de máscaras, fotoresistentes, obleas, químicos, metrología y, por supuesto, escáneres. Si el salto de resolución y densidad que aporta Hyper-NA evita múltiples etapas de multipatronaje y reduce pasos de proceso, el coste por transistor puede volver a una trayectoria razonable durante otra generación.
En paralelo, Hyper-NA será una herramienta estratégica de primer nivel en la llamada “guerra de los chips”. Estados Unidos y Países Bajos ya han restringido fuertemente la exportación de equipos EUV avanzados a China desde 2019, endureciendo aún más las normas a partir de 2023-2024. China se ha visto obligada a exprimir la litografía DUV con multipatronaje y a invertir de forma masiva en alternativas locales, pero la brecha respecto a EUV sigue siendo enorme.
Con las futuras actualizaciones Hyper-NA, los fabricantes occidentales y aliados podrán aumentar su rendimiento y su NA tanto en DUV como en EUV, mientras que China quedará limitada a una productividad por escáner inferior y a patrones más complejos. En nodos maduros, esto se traduce en costes de fabricación más altos para China o en la necesidad de instalar un número muy superior de equipos para lograr la misma producción total.
Impacto en la Ley de Moore, la IA y el negocio de ASML
La Ley de Moore lleva años tambaleándose, pero High-NA y Hyper-NA son probablemente sus mejores defensores actuales. La famosa regla empírica que decía que el número de transistores en un chip se duplicaba aproximadamente cada dos años se ha ido frenando por los límites físicos, el calor y los costes astronómicos de cada nueva generación de proceso. High-NA ya ha demostrado que se puede dar un salto casi triple en densidad con respecto a Low-NA en un solo paso tecnológico.
Para la inteligencia artificial, esto no es una curiosidad técnica, sino la base de la próxima oleada de computación. Más transistores por milímetro cuadrado suponen GPUs y TPUs más densas y potentes, CPUs más eficientes, memorias HBM con más capacidad y ancho de banda, y, en general, una reducción progresiva del coste por FLOP. Si se combina con mejoras arquitectónicas, empaquetado avanzado como Intel EMIB-T y de software, la infraestructura de IA para entrenar y desplegar modelos con cientos de miles de millones de parámetros será más accesible y escalable.
En el plano financiero, ASML se está convirtiendo en una pieza central del ecosistema tecnológico. Cerró 2025 con unos ingresos de 32.700 millones de euros, un margen bruto cercano al 53 % y un beneficio neto de 9.600 millones. Ese año reconoció ingresos por 48 sistemas EUV y 279 sistemas DUV, con una cartera de pedidos de casi 39.000 millones de euros. Para 2026, la compañía ha llegado a proyectar ingresos anuales en el entorno de 36.000-40.000 millones, beneficiándose de la explosión de la demanda de chips para IA.
Además de vender máquinas nuevas, ASML tiene un negocio cada vez más relevante en su base instalada: servicios, mantenimiento y paquetes de mejora para equipos ya en las fábricas. Este segmento superó los 8.000 millones de euros en 2025 y seguirá creciendo conforme los fabricantes intenten exprimir al máximo cada herramienta. Hyper-NA, entendida como actualización de NA y productividad, encaja como un guante en esta estrategia de upgrades sobre plataforma común.
A nivel competitivo, hoy no hay alternativa real que pueda sustituir a ASML en lógica avanzada. Canon ha introducido un sistema de litografía por nanoimpresión (nanoimprint lithography, NIL) como el FPA-1200NZ2C, que transfiere patrones mediante contacto mecánico en lugar de proyección óptica, y que podría tener sentido en memorias o patrones muy repetitivos. Sin embargo, los problemas de defectos, overlay y productividad hacen que, por ahora, esté muy lejos de desbancar a EUV en nodos lógicos punteros.
Para startups y founders que construyen productos de IA, todo esto puede sonar lejano, pero tiene un efecto directo: más transistores por chip a igual consumo se traducen en más capacidad de cómputo en la nube a precios cada vez más ajustados. Los modelos generativos, de visión o de razonamiento podrán ser más grandes y sofisticados sin que los costes de infraestructura se disparen de forma insostenible, lo que abre oportunidades de negocio que hoy mismo parecen inviables por pura economía.
En conjunto, la tecnología ASML Hyper-NA se perfila como el siguiente gran escalón en la litografía EUV, una combinación de óptica extrema, actualizaciones modulares sobre plataformas existentes y una estrategia geopolítica que seguirá marcando distancias con China. DUV continuará siendo la bestia de carga, Low-NA EUV seguirá escalando productividad, High-NA irá ocupando las capas más críticas y Hyper-NA tomará el relevo cuando la física y los costes empiecen a poner contra las cuerdas a la generación actual, alargando la vida de la Ley de Moore y sosteniendo la voracidad de la IA durante buena parte de la próxima década.
