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Von Europa in die Welt Modernste Chipfertigung: Imec und ASML bauen Pilotlinie für neuste High-NA-EUV-Lithografie

Von Michael Eckstein 4 min Lesedauer

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Beide Unternehmen haben eine Memorandum of Understanding (MoU) unterzeichnet zur Förderung von Halbleiterforschung und nachhaltiger Innovation in Europa. Teil der Vereinbarung sind neuste ASML-Maschinen inklusive EUV-Scannern mit 0,55 NA und 0,33 NA zur Fertigung feinster Chipstrukturen im einstelligen Nanometerbereich.

Peter Wennink, President und Chief Executive Officer von ASML, und Luc Van den Hove, President und Chief Executive Officer von Imec, wollen gemeinsam die Fertigungstechnik für modernste ICs voranbringen. Seit Jahren bilden beide Unternehmen die Speerspitze für die Halbleiter-Fertigungstechnologie.(Bild: Imec)
Peter Wennink, President und Chief Executive Officer von ASML, und Luc Van den Hove, President und Chief Executive Officer von Imec, wollen gemeinsam die Fertigungstechnik für modernste ICs voranbringen. Seit Jahren bilden beide Unternehmen die Speerspitze für die Halbleiter-Fertigungstechnologie.
(Bild: Imec)

Imec, das Forschungs- und Innovationszentrum für Nanoelektronik und digitale Technologien, und der weltweit führende Halbleiterindustrieausrüster ASML Holding N.V. (ASML) wollen ihre Zusammenarbeit intensivieren. Im Zuge der engeren Kooperation soll bei Imec im belgischen Leuven (Löwen) eine hochmoderne Pilotlinie für High-Numerical Aperture (High-NA) Extrem-Ultraviolett-(EUV-)Lithografie entstehen. High-NA bedeutet, dass der Öffnungswinkel der EUV-Optiken besonders groß ist, was die Auflösung bei der Belichtung deutlich verbessert. Laut Optikhersteller Zeiss SMT lässt sich dadurch die Transistordichte auf Mikrochips um den Faktor drei steigern.

Die heute unterzeichnete Absichtserklärung (Memorandum of Understanding, MoU) umfasst die Installation und Wartung der gesamten Palette an fortschrittlichen Lithographie- und Messtechnikausrüstungen von ASML in der Imec-Pilotanlage, darunter das neueste Modell 0,55 NA EUV (TWINSCAN EXE:5200), die neuesten Modelle 0,33 NA EUV (TWINSCAN NXE:3800), DUV Immersion (TWINSCAN NXT:2100i), Yieldstar optische Messtechnik und HMI Multi-Beam.

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Das geplante Engagement von ASML ist ein außerordentlich hoher Beitrag für die zukunftsweisende Pilotlinie – nicht nur technologisch, sondern auch finanziell: Die modernsten ASML-Maschinen mit NA 0,55 haben einen Stückpreis von ca. 400 Millionen US-Dollar, die mit NA 0,33 kosten etwa 165 Millionen US-Dollar pro Anlage.

Wegweisende Fertigungslösungen für Chiphersteller

Die Pilotlinie soll Unternehmen, die Halbleiter-ICs einsetzen, Zugang zu einer Prototyping-Plattform geben, auf der sie ihre innovativen Ideen umsetzen können. Die Zusammenarbeit zwischen Imec, ASML und anderen Partnern soll die Erforschung neuartiger Halbleiteranwendungen, die potenzielle Entwicklung nachhaltiger, wegweisender Fertigungslösungen für Chiphersteller und Endkunden sowie die Entwicklung fortschrittlicher ganzheitlicher Patterning-Flows in Zusammenarbeit mit dem Equipment- und Material-Ökosystem ermöglichen. Patterning-Flows sind entscheidende Prozessabfolgen in der Halbleiterfertigung zum Herstellen der funktionalen Strukturen auf dem Wafer-Substrat.

Die High-NA-Technologie von ASML – das Unternehmen ist weltweit Monopolist für hochmoderne EUV-Lithografiemaschinen – ist entscheidend für die Entwicklung leistungsstarker, energieeffizienter Chips zum Beispiel für Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI). Nach Ansicht der Kooperationspartner ermöglicht sie außerdem innovative Deep-Tech-Lösungen, die zur Bewältigung einiger der größten Herausforderungen unserer Gemeinschaft eingesetzt werden könnten, z. B. in den Bereichen Healthcare, Ernährung, Mobilität/Automotive, Klimawandel und nachhaltige Energiesysteme. Erhebliche Investitionen seien erforderlich, um der Industrie den Zugang zur High-NA EUV-Lithographie über das Jahr 2025 hinaus zu sichern und die damit verbundenen F&E-Kapazitäten für fortgeschrittene Knotenprozesse in Europa zu gewährleisten.

Intensive Zusammenarbeit im Bereich High-NA EUV

Die Kooperationsvereinbarung von Imec und ASML ist der Auftakt für die nächste Phase der intensiven Zusammenarbeit im Bereich High-NA EUV. Die erste Phase der Prozessforschung wird im gemeinsamen High-NA-Labor von Imec und ASML unter Verwendung des ersten High-NA EUV-Scanners (TWINSCAN EXE:5000) durchgeführt.

Nach eigenen Angaben arbeiten Imec und ASML mit allen führenden Chipherstellern und Partnern des Material- und Equipment-Ökosystems zusammen, um die Technologie für den schnellstmöglichen Einsatz in der Großserienfertigung vorzubereiten. In der nächsten Phase werden diese Aktivitäten in der Pilotlinie von Imec in Leuven (Belgien) mit dem High-NA EUV-Scanner der neuesten Generation (TWINSCAN EXE:5200) ausgeweitet.

EU-Kommission unterstützt im Rahmen des Chips Act und der IPCEI-Programme

Die Pläne für eine intensivere Zusammenarbeit zwischen den beiden Halbleiterspezialisten auf dem Gebiet der Lithografie und der Messtechnik sind Teil der ehrgeizigen Pläne der Europäischen Kommission und ihrer Mitgliedsstaaten (Chips Act, IPCEI), die darauf abzielen, mehr innovative Lösungen zu entwickeln, mit denen sich gesellschaftliche Herausforderungen bewältigen lassen. Ein Teil der Zusammenarbeit zwischen Imec und ASML ist daher in einem IPCEI-Antrag festgeschrieben, der derzeit von der niederländischen Regierung begutachtet wird.

„ASML engagiert sich stark in der hochmodernen Pilotfabrik von Imec, um die Halbleiterforschung und nachhaltige Innovation in Europa zu unterstützen“, erklärt Peter Wennink, President und Chief Executive Officer von ASML. Mit der raschen Ausbreitung der KI auf Gebiete wie die Sprachverarbeitung, Computer Vision und autonome Systeme nehme die Komplexität der Aufgaben zu. Daher sei es von entscheidender Bedeutung, Chiptechnologien zu entwickeln, die ausreichend Rechenleistung bereitstellen, ohne die kostbaren (Energie-)Ressourcen unseres Planeten zu erschöpfen.

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„Dieses Engagement von ASML, das auf über 30 Jahren erfolgreicher Zusammenarbeit beruht, ist ein starkes Signal für unser unermüdliches Engagement, den Fortschritt der Sub-Nanometer-Chiptechnologie voranzutreiben“, ergänzt Luc Van den Hove, President und Chief Executive Officer von Imec. Diese Zusammenarbeit sei ein Beweis für die Stärke, die in der Einigkeit innerhalb der Chipindustrie liegt: „Mit derartigen Projekten können wir unsere regionalen Vorteile stärken. Darüber hinaus ebnen den Weg für eine künftige globale Zusammenarbeit, bei der Partner weltweit von lokalen Durchbrüchen profitieren können.“ Van den Hove ist sicher, dass sich durch diese gemeinsamen Anstrengungen Innovationen beschleunigen lassen – und die Halbleiterindustrie noch erfolgreicher wird. (me)

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