Japanse techniek met betaalbare EUV bedreigt ASML-monopolie

Jouw Organisatie Promoten Via Ons Online Platform? Meld Je Hier Aan!
 

Deze nieuwe techniek is ontwikkeld door het Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), onder leiding van professor Tsumoru Shintake. De Japanse aanpak belooft om het productieproces van EUV-lithografie veel eenvoudiger, efficiënter en dus goedkoper te maken. Momenteel gebruiken ASML-machines zes of meer spiegels om een extreem kleine lichtstraal nauwkeurig te richten op een silicium wafer, de dunne schijf waarop moderne chips worden vervaardigd. Elke spiegel in het proces stelt het licht weliswaar scherper, maar absorbeert ook een deel ervan, wat leidt tot een enorme energiebehoefte. De Japanse onderzoekers hebben echter een methode ontwikkeld waarbij slechts twee spiegels nodig zijn, wat de energieconsumptie met een factor tien verlaagt. Althans, dat is de theorie – de praktijk moet nog worden bewezen.

Jouw Organisatie Promoten Via Ons Online Platform? Meld Je Hier Aan!

Mogelijke concurrentie voor ASML

De vraag of ASML ooit serieuze concurrentie kan krijgen, is al vaker gesteld. Als er al een concurrent zou opstaan, zou die waarschijnlijk uit Japan komen, aangezien alleen Nikon en Canon soortgelijke apparatuur produceren. Toch richten deze Japanse bedrijven zich op de minder winstgevende DUV-markt (Deep Ultraviolet), de voorloper van EUV-technologie, omdat de ontwikkelingskosten voor EUV simpelweg te hoog zijn. Hoewel DUV-machines nog steeds in gebruik zijn voor minder complexe chips, zijn ASML's EUV-machines onmisbaar voor het maken van geavanceerde producten zoals de Nvidia H100 en de A17 Pro-chip in de iPhone 15 Pro.

Canon heeft vorig jaar een nieuwe technologie geïntroduceerd met nano-imprintmachines die potentieel zouden kunnen concurreren met ASML. Deze machines werken met een techniek die door het personeel wordt vergeleken met een stempel, in tegenstelling tot de snelle schetsen van ASML’s technologie. Het is echter nog onduidelijk of deze innovatie daadwerkelijk ASML kan uitdagen; het kan nog jaren duren voordat de werkelijke mogelijkheden van deze technologie duidelijk worden. Tot dan blijven klanten voorzichtig, vooral nu de High-NA EUV-technologie van ASML veelbelovende resultaten laat zien in tests, zoals Intel heeft aangegeven.

Technische uitdagingen

Net als bij de ontwikkeling van de nieuwe technologie van Canon, heeft het OIST-team te maken met tal van technische uitdagingen. Problemen zoals luchtbellen, onscherpte en oververhitting stellen de onderzoekers voor complexe vraagstukken die om innovatieve oplossingen vragen. Het team van professor Shintake heeft twee belangrijke obstakels overwonnen. Ten eerste hebben ze een manier gevonden om aberratie te corrigeren – een probleem dat ook in de astronomie voorkomt, waarbij een lichtbron op een andere plek lijkt te zijn dan in werkelijkheid het geval is. Omdat deze lichtbron een chip op nanometerschaal moet bewerken, kan zelfs de kleinste afwijking de nauwkeurigheid ondermijnen.

De tweede uitdaging was de transmissie van het licht. De lichtbron heeft vaak te maken met reflecties die de precisie van het proces verstoren. De OIST-methode zorgt ervoor dat het licht op een zodanige hoek op het fotomasker valt dat het niet overlapt met reflecties, waardoor de wafer nauwkeuriger kan worden belicht met minder spiegels.

De laatste horde: implementatie

Hoewel de theoretische doorbraak veelbelovend is, moet de technologie nog worden getest in de praktijk. Tot nu toe is de OIST-methode alleen bewezen in optische simulaties, maar het bouwen van een werkende machine vereist aanzienlijke investeringen. Dit komt doordat er maar een paar bedrijven in de wereld zijn die de benodigde ultraplatte spiegels, lasers en andere componenten kunnen leveren. De uitdaging is nu om deze theorie om te zetten in een praktische, functionele technologie.

Jouw Organisatie Promoten Via Ons Online Platform? Meld Je Hier Aan!