ASML: Neue EUV-Maschine erhöht Chip-Produktion mit stärkerem Licht

Der niederländische Chipausrüster ASML Holding hat einen technologischen Durchbruch bei seinen extrem-ultravioletten Lithografiemaschinen (EUV) erzielt. Die Produktionsmengen modernster Chips ließen sich dadurch um bis zu 50 Prozent steigern.

Leistung hoch

Nach Angaben des Unternehmens ist es gelungen, die Leistung der zentralen Lichtquelle in den EUV-Systemen deutlich zu erhöhen. Zukünftig sollen bis zu 1000 Watt erreicht werden, bislang arbeiten die Maschinen mit 600 Watt. Dadurch könnten bis zum Ende des Jahrzehnts bis zu 50 Prozent mehr Chips produziert werden, hieß es. Ziel sei es, den Vorsprung gegenüber aufstrebenden Wettbewerbern aus den USA und China zu behaupten.

ASML ist bisher weltweit der einzige Anbieter kommerzieller EUV-Lithografiesysteme. Diese Anlagen gelten als Schlüsseltechnologie für die Fertigung modernster Halbleiter-Komponenten, wie sie etwa von Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) oder Intel hergestellt werden. Entsprechend groß ist die strategische Bedeutung der Maschinen. Sowohl demokratische als auch republikanische US-Regierungen hatten sich in der Vergangenheit gemeinsam mit den Niederlanden dafür eingesetzt, die Ausfuhr dieser Technologie nach China zu beschränken.


Technisch basiert die Innovation auf einer Optimierung der Lichtquelle. EUV-Licht mit einer Wellenlänge von 13,5 Nanometern entsteht, indem winzige Zinntropfen in einer Vakuumkammer mit einem leistungsstarken Kohlendioxidlaser beschossen werden. Das Zinn wird dabei in einen extrem heißen Plasmazustand versetzt und sendet EUV-Strahlung aus. Präzisionsoptiken des deutschen Unternehmens Carl Zeiss bündeln und lenken das Licht anschließend auf den Siliziumwafer.

Es geht noch mehr

Um die höhere Leistung zu erzielen, verdoppelte ASML unter anderem die Zahl der Zinntropfen auf rund 100.000 pro Sekunde. Zudem werden diese nun mit zwei aufeinanderfolgenden Laserimpulsen in Form gebracht, statt wie bisher mit nur einem. Laut Michael Purvis, leitender Technologe für die EUV-Lichtquelle, handelt es sich nicht um einen kurzfristigen Laboreffekt, sondern um ein stabil einsetzbares System unter realen Produktionsbedingungen.

Die höhere Lichtleistung verkürzt die Belichtungszeit bei der Chipstrukturierung. Dadurch könnten künftig bis zu 330 Wafer pro Stunde verarbeitet werden, gegenüber derzeit etwa 220. Da auf jedem Wafer je nach Chipgröße Dutzende bis Tausende Bauteile Platz finden, verspricht die Entwicklung sinkende Stückkosten und höhere Effizienz für die Hersteller. Langfristig sieht ASML sogar Potenzial für 1.500 oder perspektivisch 2.000 Watt Leistung.


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