Wat doet ASML? Zo werken de chipmachines uit Veldhoven

ASML is een van de bekendste technologiebedrijven van Nederland, maar het product van het bedrijf ligt niet in de winkel. Je koopt geen ASML-telefoon of ASML-processor. Het bedrijf uit Veldhoven bouwt lithografiemachines waarmee chipfabrikanten uiterst kleine patronen op siliciumschijven kunnen aanbrengen. Die patronen vormen een essentieel onderdeel van de schakelingen in chips voor bijvoorbeeld telefoons, auto's, computers en AI-systemen.

Wat doet ASML precies, hoe werkt zo'n machine en waarom gebruikt een fabrikant niet simpelweg altijd de nieuwste? Het antwoord draait om een afweging tussen precisie, productiesnelheid, kosten en de eisen van iedere afzonderlijke chiplaag.

Wat maakt ASML eigenlijk?

ASML ontwikkelt en levert machines, software en diensten voor de productie van halfgeleiders. De kern bestaat uit lithografiesystemen: bijzonder nauwkeurige projectiemachines die een patroon met licht op een lichtgevoelige laag van een siliciumwafer afbeelden. ASML maakt dus niet zelf de chips die uiteindelijk in elektronische apparaten terechtkomen. Die worden in chipfabrieken geproduceerd, onder meer door gespecialiseerde fabrikanten en bedrijven die hun eigen chips ontwerpen én vervaardigen.

Het bedrijf is in 1984 opgericht en heeft zijn wereldwijde hoofdkantoor in Veldhoven. Het werkt daarnaast met onderzoekslocaties, productielocaties en leveranciers in verschillende landen. Meer achtergrond is te vinden op de officiële bedrijfspagina van ASML.

Hoe werkt een lithografiemachine?

Een moderne chip ontstaat niet in één belichting. Fabrikanten bouwen meerdere lagen met onder meer geleiders, isolatoren en transistorstructuren op elkaar. Lithografie bepaalt waar het patroon voor een bepaalde laag terechtkomt. Het proces lijkt in de verte op fotografie, maar dan met licht, optiek en bewegingen op een extreem kleine schaal.

1. Voorbereiden: een siliciumwafer krijgt een dunne, lichtgevoelige coating, de zogenoemde fotoresist of fotolak.
2. Belichten: licht passeert of wordt gereflecteerd door een masker met het gewenste patroon. De optiek projecteert een verkleinde afbeelding daarvan op de wafer.
3. Positioneren: het systeem beweegt de wafer nauwkeurig om hetzelfde patroon op meerdere plekken te belichten. De nieuwe laag moet ook precies aansluiten op eerder gemaakte lagen.
4. Ontwikkelen en verder verwerken: na de belichting wordt de fotoresist ontwikkeld. Andere apparatuur gebruikt het gevormde patroon vervolgens onder meer voor etsen of verdere materiaalbewerking.

Dit is slechts één deel van een veel langere productieketen. De kwaliteit van een uiteindelijke chip hangt ook af van materiaalafzetting, etsen, reiniging, metingen en inspectie. In de uitleg van ASML over chipproductie is te zien hoe die bewerkingen elkaar afwisselen.

DUV, EUV en High-NA EUV: wat zijn de verschillen?

ASML verkoopt niet één soort chipmachine. Verschillende chipstructuren en productielagen vragen om verschillende lithografietechnieken. De afkortingen hebben vooral te maken met de golflengte van het licht en de optische mogelijkheden van het systeem.

DUV: het werkpaard van veel chipfabrieken

DUV-machines gebruiken ultraviolet laserlicht. Bij zogeheten immersielithografie zit een dun laagje water tussen de laatste lens en de wafer, waardoor kleinere details mogelijk zijn dan bij een vergelijkbare droge opstelling. DUV blijft belangrijk, zelfs wanneer een chip voor zijn moeilijkste lagen EUV gebruikt. Het zou onnodig duur zijn om elke laag met de meest geavanceerde machine te belichten.

ASML beschrijft zowel droge als immersiesystemen op zijn DUV-productpagina. De technische keuze hangt niet alleen af van de kleinste afmeting, maar ook van het aantal wafers dat een systeem verwerkt, de nauwkeurigheid waarmee lagen op elkaar aansluiten en de totale kosten per bruikbare chip.

EUV: zeer kleine patronen met extreem ultraviolet licht

EUV gebruikt licht met een golflengte van 13,5 nanometer. Dat is veel korter dan bij de gangbare DUV-systemen. Het maken en sturen van dit licht is ingewikkeld: krachtige laserpulsen veranderen kleine tindruppels in plasma dat EUV-licht uitzendt. Omdat EUV-licht sterk wordt geabsorbeerd, zelfs door lucht, werken deze systemen met een vacuüm en nauwkeurig vervaardigde spiegels in plaats van gewone lenzen.

Deze techniek maakt bepaalde fijne patronen mogelijk met minder afzonderlijke belichtingsstappen dan bij alternatieve productieprocessen. Maar dat voordeel moet opwegen tegen aanschaf, onderhoud, energieverbruik en de overige eisen aan de chipfabriek. De ASML-uitleg over EUV-systemen beschrijft de lichtbron en optiek.

High-NA EUV: meer resolutie, niet automatisch de beste keuze

High-NA EUV vergroot de numerieke apertuur van het optische systeem, waardoor nog kleinere details kunnen worden geprojecteerd. De EXE-machines van ASML zijn op deze technologie gebaseerd. Die precisie is waardevol voor toekomstige chipgeneraties, maar de overstap vraagt ook aangepaste processen, passende maskers en een overtuigende economische onderbouwing.

De invoering verloopt daarom niet overal tegelijk. In een gezamenlijke mededeling van Intel Foundry en ASML van 8 september 2026 staat dat High-NA EUV al wordt toegepast bij geselecteerde productielagen. ASML en TSMC meldden eveneens in september 2026 dat TSMC grootschalige toepassing vanaf 2030 beoogt. Dat zijn verschillende implementatietrajecten, geen bewijs dat iedere chipfabrikant onmiddellijk moet overstappen.

Welke machine is voor welke chip logisch?

Voor een fabrikant is de vraag niet: welke machine is technisch het indrukwekkendst? De praktische vraag is: welke combinatie levert voldoende goede chips tegen aanvaardbare kosten? Dat kan per laag, product en fabriek verschillen.

• Voor volwassen productieprocessen, zoals veel chips voor besturing, industrie en auto's, kan een DUV-systeem voldoende precisie leveren. Beschikbaarheid, stabiliteit en productiekosten wegen dan zwaar.
• Voor zeer geavanceerde processors en geheugenchips kan EUV interessant zijn voor de meest veeleisende lagen. Andere lagen worden vaak nog steeds met DUV gemaakt.
• Voor toekomstige structuren op de resolutiegrens kan High-NA EUV voordelen bieden. Een fabrikant moet dan wel beoordelen of de extra resolutie werkelijk opweegt tegen nieuwe apparatuur, veranderde processen en verwachte opbrengst.

Een belangrijke maatstaf is de yield: hoeveel chips op een wafer aan de kwaliteitseisen voldoen. Ook overlay (hoe precies verschillende lagen op elkaar liggen), wafers per uur, stilstand en de kosten van aanvullende processtappen zijn bepalend. Een snelle machine met veel defecte chips kan uiteindelijk duurder zijn dan een tragere machine met een stabiel proces.

Let daarnaast op de term '2 nm' bij nieuwe chips. Zo'n procesnaam is geen simpele meting van één transistoronderdeel en mag niet één-op-één worden vergeleken met de golflengte van het lithografielicht of de opgegeven resolutie van een machine.

ASML levert meer dan alleen grote machines

Naast de lithografiesystemen biedt ASML meet- en inspectietechnologie, softwaremodellen, upgrades en onderhoud. Fabrieken gebruiken meetgegevens om afwijkingen te herkennen en instellingen bij te sturen. Dat helpt om patronen nauwkeurig aan te brengen en de productieopbrengst te verbeteren. De machines functioneren daarmee als onderdeel van een groter productieproces, niet als losse apparaten die zelfstandig een volledige chip maken. Het productoverzicht van ASML laat die combinatie van lithografie, metrologie, inspectie en software zien.

Waarom is ASML zo belangrijk voor Nederland en de wereld?

ASML is een cruciale schakel in een internationale keten. Chipontwerpers bedenken de schakelingen; fabrikanten bouwen ze op wafers; gespecialiseerde machinebouwers leveren daarvoor de apparatuur. ASML speelt vooral bij de meest geavanceerde lithografie een bijzondere rol. Tegelijk is het bedrijf afhankelijk van een uitgebreid netwerk van toeleveranciers, gespecialiseerde optiek en internationale klanten.

De strategische betekenis heeft ook een keerzijde. Voor bepaalde geavanceerde productieapparatuur gelden Nederlandse exportvergunningen. De regels zijn afhankelijk van de technologie en de bestemming; het is onjuist om te stellen dat elke ASML-machine overal verboden of zonder beperkingen verkrijgbaar is. De Nederlandse overheid lichtte de uitbreiding van de vergunningplicht per 1 april 2025 toe in een officiële bekendmaking over exportcontrole.

Veelgestelde vragen over ASML

Maakt ASML zelf chips?

Nee. ASML levert onder meer lithografiemachines waarmee andere bedrijven chips kunnen produceren. Voor een afgewerkte chip zijn veel extra machines en processtappen nodig.

Zitten er ASML-onderdelen in mijn smartphone?

Niet noodzakelijk. De invloed van ASML is doorgaans indirect: machines van ASML kunnen zijn gebruikt bij de productie van chips die vervolgens in je smartphone terechtkomen.

Is EUV altijd beter dan DUV?

Nee. EUV is geschikt voor bijzonder fijne patronen, maar DUV kan goedkoper en doelmatiger zijn voor veel andere lagen. In één moderne chipfabriek kunnen beide technieken naast elkaar worden ingezet.

Waarom is High-NA EUV niet meteen overal de standaard?

Omdat hogere resolutie niet op zichzelf de productiekosten bepaalt. Fabrikanten moeten investeren in geschikte infrastructuur, maskers, procesontwikkeling en opleiding, en willen aantonen dat die investering daadwerkelijk meer bruikbare chips oplevert.

De kern: precisie alleen is niet genoeg

ASML maakt de apparatuur die chipfabrikanten helpt om microscopisch kleine schakelingen op silicium te projecteren. DUV blijft waardevol voor grote aantallen productielagen, EUV biedt extra mogelijkheden bij de kleinste structuren en High-NA EUV verschuift de technische grens verder. Welke techniek verstandig is, wordt uiteindelijk bepaald door de eisen van de chip én door de kosten, snelheid en betrouwbaarheid van het hele productieproces.