De machines die ’s werelds meest geavanceerde chips produceren, zijn uitgegroeid tot een van de meest kwetsbare onderdelen van de technologische economie. Ze trainen geen AI-modellen, verschijnen niet in datacenters en bereiken de eindgebruiker niet direct, maar zonder hen zouden de processors die smartphones, GPUs, servers, verbonden auto’s en AI-versnellers aandrijven, niet bestaan. Aan het hoofd van die keten staat ASML, het Nederlandse bedrijf dat de EUV-litografie domineert en al zijn route voor de komende decade uittekent.
De door ASML gepresenteerde afbeelding op SPIE 2026 vat het huidige moment van de industrie goed samen: de EUV-tools met lage numerieke opening blijven jaren evolueren, de High-NA-systemen beginnen met vroege productie en Hyper-NA-ideeën verschijnen als een mogelijkheid voor na 2030. De overgang zal niet soepel of snel verlopen. Hoogstwaarschijnlijk zullen DUV, Low-NA EUV en High-NA EUV nog geruime tijd naast elkaar bestaan, waarbij elke technologie wordt toegepast op de lagen waar ze qua kosten, prestaties en complexiteit het meest rendabel zijn.
DUV blijft de stille fundament van de fabricage
De focus van media ligt vaak op EUV, maar immersion DUV-litografie blijft essentieel voor volumaproductie van chips. Zelfs in de meest geavanceerde nodes worden veel lagen niet met de duurste machines of zeer fijne exposities gemaakt. Ze worden geprint met meer volwassen, veelgebruikte systemen die bekend zijn in de industrie en met een bewezen kosteneffectiviteit.
ASML sloot 2025 af met een omzet van 32,7 miljard euro, een bruto marge van 52,8% en een nettowinst van 9,6 miljard euro. In dat jaar werden 48 EUV-systemen en 279 DUV-systemen verkocht, waarvan een aanzienlijk deel immersion systemen waren. Daarnaast had het bedrijf eind dat jaar een orderportefeuille van 38,8 miljard euro, wat zowel de vraag naar AI-chips als de druk van fabrikanten om capaciteit uit te breiden op geavanceerde nodes en voor geheugen, weerspiegelt.
Immersion DUV verdwijnt niet vanwege gebrek aan nut of winstgevendheid. Op rijpe nodes ondersteunt het de productie voor automobiel, industrie, consumentenelektronica en sensoren. Op meer geavanceerde nodes kan het worden gecombineerd met EUV voor minder kritische lagen of zelfs worden uitgebreid via multi-patronage, al brengt dat extra stappen, maskers, cyclustijden en defect-risico’s met zich mee. Daarom is EUV waardevol: het stelt niet alleen in staat om kleinere patronen te printen, maar vereenvoudigt ook processen die met DUV te lang of te kostbaar zouden zijn.
China is een grote afnemer van DUV geweest in de afgelopen jaren, mede door het ontbreken van toegang tot EUV en strengere exportcontroles. Sinds september 2024 vereist Nederland een licentie voor export van bepaalde systemen zoals TWINSCAN NXT:1970i en 1980i naar specifieke bestemmingen, wat de strategische waarde van DUV-tools versterkt: ze vormen geen ultieme grens, maar blijven een belangrijke route om competitieve chips te produceren, zelfs als dat meer processtappen en lagere efficiëntie betekent.
Low-NA EUV heeft nog veel potentieel
De huidige EUV-litografie met lage NA, met NA van 0,33 en een golflengte van 13,5 nm, is de technologie die de 5 nm-, 3 nm-nodes en een overgang naar 2 nm mogelijk heeft gemaakt. ASML is volgens haar eigen jaarverslag de enige producent ter wereld van EUV-systemen en heeft hierdoor grote invloed op de planningen van TSMC, Intel, Samsung, SK hynix en andere industriepartners.
De routekaart van ASML toont dat Low-NA nog niet afgeschreven zal worden. De NXE:3600D wordt gekoppeld aan de 3 nm-generatie en geheugentechnologie 1B, terwijl de NXE:3800E de productiviteit verhoogt boven de 220 wafers per uur en zich manifesteert als overgang naar 2 nm en geheugensystemen 1C. De eerste kwartaalresultaten van 2026 melden dat ASML een verbeterpakket heeft vrijgegeven voor de NXE:3800E dat de output verhoogt naar 230 wafers per uur, inclusief vergelijkbare overlay-prestaties.
In de toekomst volgen onder andere de NXE:3800F (voorzien voor 2027-2028), de NXE:4200G (rond 2029-2031) en de NXE:4200H (2029-2033). In die evolutie streeft ASML naar betere overlay-resultaten en hogere productiviteit, met de NXE:4200H als doel van minimaal 330 wafers per uur. Later ontwikkelt het bedrijf een high-productiviteitplatform, de NXE:4600, dat zelfs 400 wafers of meer per uur moet kunnen verwerken.
De reden voor deze uitbreiding ligt voor de hand: Low-NA blijft waardevol wanneer het wordt gecombineerd met slimme software, metrologie en computational lithografie. Technieken zoals optische correctie, maskertuning en procescontrole maken het mogelijk om bestaande systemen te optimaliseren zonder ingrijpende vervanging van volledige fabrieksinfrastructuur. TSMC, bijvoorbeeld, geeft aan dat het voorlopig niet van plan is High-NA EUV te gebruiken voor A16 en A14, omdat de voordelen nog niet duidelijk opwegen tegen de kosten en complexiteit. Het bedrijf wacht liever tot de nieuwe generatie echt een meetbare technische en economische meerwaarde biedt.
Dat betekent niet dat TSMC High-NA voor altijd links laat liggen. Het duidt er enkel op dat voor de grootste contractfabrikant de afweging nog niet eenduidig is. Als Low-NA met multi-patronage voldoende resultaten kan leveren, inclusief meer processtappen, dan moet High-NA zijn meerprijs, omvang en fabriekswijzigingen verantwoorden.
| Technologie | Apertuur | Rol | Voordelen | Beperkingen |
|---|---|---|---|---|
| DUV immersie | 1,35 | Rijpe en veelgebruikte lagen | Kosten en maturiteit | Complex multipatronage op kleine nodes |
| Low-NA EUV | 0,33 | Huidige en aankomende geavanceerde nodes | Goede productiviteit, bestaande infrastructuur | Primeert multipatronage op de meest kritische patronen |
| High-NA EUV | 0,55 | Kritische lagen onder 2 nm, geavanceerd DRAM | Hogere resolutie in één keer | Kosten, omvang, integratie in fabrieken |
| Hyper-NA | >0,7, in onderzoek | Potentiële technologie voor de jaren 2030 | Grotere optische resolutie | Fysieke uitdagingen: resist, pellicles, kosten |
High-NA komt in beeld, maar vervangt niet alles
High-NA EUV vertegenwoordigt de grote optische sprong voorwaarts van ASML. Door van NA 0,33 naar 0,55 te gaan, verbetert de resolutie tot circa 8 nm en kunnen kenmerken in één patroon worden geprint die met Low-NA mogelijk twee keer nodig hadden. ASML presenteert de EXE:5200B als een systeem ontworpen voor productie van logische nodes onder 2 nm en geavanceerde DRAM. Volgens het bedrijf biedt het 40% meer contrast en kan het kenmerken printen die 1,7 keer kleiner zijn, met een transistor-dichtheid die bijna 3 keer hoger ligt in één keer printen.
Dit systeem is geen kleine update. High-NA-systemen zijn enorm, kostbaar en complex te installeren. Intel is de meest actieve gebruiker geweest, met de acceptatie van de EXE:5200B voor Intel 14A, met volledige acceptatie eind 2025 en plannen voor proefproductie vanaf 2027. Voor Intel is High-NA niet alleen een litografietool: het is een strategische poging om technologische geloofwaardigheid terug te winnen tegenover TSMC.
Samsung en SK hynix zijn ook begonnen met de introductie. SK hynix heeft een High-NA systeem geïnstalleerd in hun fabriek M16 in Icheon voor toekomstige generatie DRAM, terwijl Samsung de opties evalueert voor hun meest geavanceerde nodes. Geheugen biedt hier extra kansen, omdat de druk door AI de vraag naar HBM, high-performance DRAM en verdere verfijning van processen versnelt.
De routekaart van ASML voorziet in systemen als de EXE:5200C, D en E, met oplopende prestaties, aangevuld door een high-productiviteitplatform zoals de EXE:5600, dat minimaal 250 wafers per uur moet verwerken. Het kernpunt is dat High-NA geen experiment is, maar een serie tools die ASML wil schalen naar massaproductie.
In de praktijk zal de inzet selectief blijven. High-NA zal vooral worden ingezet op de meest kritische lagen, waar het procescomplexiteit en stappen kan verminderen. Voor overige lagen blijft low-NA EUV of DUV relevant. Hoewel dat minder elegant klinkt dan volledige substitutie, sluit het beter aan bij de economische realiteit van een chipfabriek: elke laag moet worden gemaakt met de meest kosteneffectieve tool.
Hyper-NA en alternatieven: belofte versus fysieke beperkingen
Vooruitlopend op High-NA onderzoekt ASML de concepten van Hyper-NA, met aperturen boven de 0,7. Op papier maken deze technieken verdere miniaturisatie mogelijk, maar in de praktijk brengen ze grote fysieke problemen met zich mee: kortere dieptes van focus, fijnere resistfilms, meer defecten door de stochastische aard, hogere eisen aan maskers en pellicles, en nog complexere optica.
Deze discussie benadrukt een oncomfortabele realiteit: elke nieuwe lithografiegeneratie verbetert, maar tegen steeds hogere kosten. Het is niet genoeg om simpelweg een extremere lens te maken. Men moet zorgen dat de EUV-bron voldoende kracht levert, dat maskers bestand zijn, dat pellicles licht doorlaten zonder te degraderen, dat resist goed werkt met ultradunne films, en dat alles resulteert in goede wafers tegen redelijke kosten.
Alternatieven zoals canon’s nano-imprint lithografie zijn veelbelovend, maar nog niet klaar voor high-volume logica. Het systeem FPA-1200NZ2C, dat geen optische projectie gebruikt, maar mechanische patroontransfer, kan mogelijk kosten en energie reduceren. Tot nu toe lijkt het vooral geschikt voor repetitieve patronen zoals geheugen en bepaalde fabricagestappen, niet voor de complexe, high-volume logische chips waar precisie en laagfouten cruciaal zijn.
Concluderend: ASML blijft moeilijk te vervangen. Naast verkoop van nieuwe systemen groeit de omzet uit service en upgrades, wat in 2025 al 8,2 miljard euro bedroeg en blijft toenemen, terwijl fabrikanten blijven investeren. In 2026 voorspelt ASML een groei naar 36-40 miljard euro omzet, ondersteund door AI-vraag en expansie plannen van haar klanten.
De kernconclusie is dat chipproductie niet lineair vooruitgaat, maar laag per laag wordt opgebouwd. DUV blijft relevant, Low-NA EUV wordt uitgebreid, High-NA wordt ingezet waar het kosteneffectief is, en Hyper-NA moet nog bewijzen dat het fysiek haalbaar is. Tegelijkertijd wordt elke nieuwe generatie AI, GPU, CPU en geheugen afhankelijk van steeds geavanceerdere en duurdere machines, die moeilijk te namaken zijn.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen DUV en EUV?
DUV gebruikt diep ultraviolette licht en wordt nog steeds toegepast voor veel lagen in huidige chips. EUV gebruikt een kortere golflengte van 13,5 nm en maakt het mogelijk kleinere patronen te printen met minder processtappen op de complexe lagen.
Wat is High-NA EUV?
Het is een nieuwe generatie EUV-litografie met een NA van 0,55, die de resolutie verbetert ten opzichte van de huidige systemen met NA 0,33. Het is bedoeld voor kritische lagen in sub-2 nm nodes en geavanceerd geheugen.
Waarom gebruikt TSMC High-NA niet voor A16 en A14?
TSMC acht dat ze met Low-NA EUV, multi-patronage en computational lithografie voldoende kunnen blijven doorontwikkelen, zolang High-NA geen duidelijke technische of economische voordelen biedt. Ze wachten met adoptie totdat meer bewezen is.
Kan Canon concurreren met ASML door nano-impint lithografie?
Canon biedt een interessante alternatieve technologie via nanoimprint lithografie, maar deze is nog niet geschikt voor high-volume, geavanceerde logica. Problemen met defecten, precisie en doorvoersnelheid beperken momenteel haar toepasbaarheid in snelle productieomgevingen.
Bron: ASML en Tom’s Hardware