ASML heeft bijna de techniek onder de knie, die nodig is om de wet van Moore nog zeker tien jaar op te rekken. Daarmee levert de chipmachinefabrikant uit Veldhoven een huzarenstukje.
De prestaties van chips zullen opnieuw spectaculair verbeteren, terwijl zuiniger wordt omgesprongen met energie. Versnelde innovatie tot ver na 2030 en mogelijk tot 2040 ligt in het verschiet. Nieuwe generaties van chips ondersteunen een aanzienlijke groei van data-uitwisseling.
ASML meldt behoorlijke vooruitgang te boeken bij de zogeheten high-na. Deze techniek zorgt ervoor dat de wet van Moore – die wil dat het aantal transistors in een geïntegreerde schakeling door de technologische vooruitgang elke twee jaar verdubbelt – nieuw leven wordt ingeblazen. ASML is er namelijk in geslaagd het bereik te vergroten van de hoeken waarmee heel dunne plakken halfgeleidermateriaal (wafers) worden belicht. De numerieke apertuur (na) van optische systemen kan toenemen van de huidige 0,33 naar 0,55 na.
Dit bleek onlangs tijdens de beleggersdag van ASML. Technici toonden gedetailleerde roadmaps voor de verdere miniaturisatie van chips. Alles blijkt nog dichter op elkaar te zetten. Belangrijk ook is dat het percentage bruikbare wafers toeneemt terwijl de kosten omlaag gaan.
Cycle time
Verder lost high-na een vaak onderschat probleem in de chipindustrie op. Deze techniek voorkomt dat de tijd (cycle time) die het duurt om een serie wafers te maken, omhoog gaat. Ook wordt voorkomen dat de processen alsmaar in complexiteit toenemen. Hierdoor worden de leercurves minder steil. Bovendien valt in kortere tijd de maximale opbrengst (yield) te bereiken. ASML verwacht de komende jaren de productiviteit nog verder te kunnen verhogen.
Op basis van het eerdergenoemde 0,55 na komt ASML met een nieuwe generatie extreme ultraviolet (euv)-lithografiemachines. Nederlands leidende techbedrijf verwacht medio 2023 de apparatuur voor high-na klaar te hebben. Met deze tool kunnen fabrikanten chips maken die kleiner zijn dan 2 nanometer (2 nm). Het moet zelfs mogelijk zijn onder de 1 nm te duiken. De eerste euv-chipmachines met 0,55 na kunnen al eind 2023 op de markt worden gebracht. Grootschalige productie van 0,55 na valt vervolgens in 2025-2026 te verwachten.
Systeembodemtest
High-na zit in de fase van realisatie, zegt Martin van den Brink, president en cto van ASML. Op verschillende locaties van ASML en toeleveranciers wordt hieraan gewerkt. In Veldhoven wordt de systeembodemtest gedaan, in Wilton (VS) de systeemtoptest. In het Duitse Oberkochen worden de productiefaciliteiten voor het optische systeem voorbereid. In het Franse Toulon vindt het frezen van de frames plaats.
Tegelijkertijd wordt ook het huidige 0,33-na-platform verder verbeterd. Euv geldt nu al als de meest energiezuinige oplossing. Van den Brink verwacht dat deze toepassing op basis van 0,33 na straks netto energiebesparingen van meer dan 45 procent brengt boven alternatieve processen. Als de sprong naar 0,55 na wordt gemaakt, kan daar nog 46 procent extra besparing bij komen.
