EUV-Lithographie in der Halbleiterherstellung
Systemupgrades und -entwicklung für die Zukunft der Halbleiterherstellung
Nicht alle der Dutzenden bis Hunderten von Strukturen eines Halbleiters müssen mittels EUV-Technologie aufgedruckt werden. Nach der EUV-Lithographie können weitere Muster und Schichten von älteren Maschinengenerationen auf den Wafer gedruckt werden. ASMLs Maschinen sind modular aufgebaut, was den Austausch von Systemkomponenten mit neueren Modulen vereinfacht.
11. Welche Upgrades bietet ASML für bestehende Systeme an?
Sander Hofman: ASML bietet Hardware- und Software-Upgrades an. Wie in der Roadmap festgelegt werden große Erstauslieferungen von Systemen ausgeführt und ungefähr alle Paar Quartale Upgrades angeboten. Dies ist ein immenser Vorteil der Modularität der Maschinen, der sich über die Jahre als Erfolgsfaktor für ASML herausgestellt hat. ASML bietet Chipherstellern eine Plattform, auf der sie das System mit genau den Konfigurationen erwerben können, die für ihre spezifischen Chips benötigt werden. ASML entwickelt und bietet regelmäßig Upgrades an. Diese können zum Beispiel die Produktivität des Systems steigern oder bieten eine höhere Präzision in der Massenfertigung.
12. Ziehen die Upgrades Ausfallzeiten in der Produktion nach sich?
Hofman: Der Rollout von Software erfolgt in der Regel sehr einfach und schnell, während Hardware-Upgrades Tage oder Wochen dauern können. Dies ist abhängig von der Art des Upgrades. Die Systeme von ASML erhalten regelmäßig Upgrades. Es erfordert eine Produktionsunterbrechung, die mit den Halbleiterherstellern abgestimmt wird. Das macht einen gewaltigen Unterschied. Da die Hersteller eine hochautomatisierte FAB betreiben, gibt es zahlreiche unterschiedlichen Prozessen mit mehreren Maschinen. Geplante Ausfallzeiten stellen sicher, dass die Beeinträchtigung der Produktion minimiert wird.
13. Erhalten auch ältere Generationen von ASMLs Lithographiesystemen Upgrades?
Hofman: Über 95% aller von ASML hergestellten Systeme sind auch heute noch im Einsatz. Die älteren Systeme werden in der Herstellung von Chips mit größeren Features und Transistorengrößen genutzt, die für Anwendungen im Automotive-Bereich oder der Sensorik geeignet sind. Der Markt für Halbleiter boomt in diesen Anwendungsbereichen. Wir haben Systeme in unserem Produktportfolio, die speziell für diese Anwendungen hergestellt werden, und bieten dazugehörigen Service und Upgrades an. Einige unserer ältesten Systeme werden generalüberholt.
Die Anzahl der Transistoren auf Mikrochips verdoppelt sich etwa alle paar Jahre. Systeme wie die von ASML werden ständig weiterentwickelt und optimiert, um eine noch höhere Leistung in der Chipfertigung zu erreichen. EUV-Systeme sind wichtige Treiber für die Produktion der nächsten Halbleitergenerationen.
14. Wie viele EUV-Maschinen stellt ASML jedes Jahr her?
Hofman: 2021 hat ASML insgesamt 286 Lithographiesysteme ausgeliefert, darunter circa 40 EUV-Systeme. Zurzeit herrscht Halbleitermangel – eine gewaltige Nachfrage wird von den großen Trends wie 5G, KI und Big Data, Internet of Things und dem autonomen Fahren vorangetrieben. Die Produktion des gesamten ASML-Portfolios soll gesteigert werden. Für EUV im besonderen bedeutet das, dass für 2022 eine Kapazität von 55 Systemen angestrebt wird. Für das Folgejahr soll die Zahl der hergestellten EUV-Systeme auf 60 gesteigert werden.
15. Wie entwickeln sich die Halbleiterbranche und ASML weiter?
Hofman: Was die Entwicklung der Halbleiterbranche und Transistorengrößen der Chips betrifft, sind die Antworten in den Roadmaps von Unternehmen wie Intel, TSMC und Samsung zu finden. Diese Unternehmen planen, die Transistorengrößen für das nächste Jahrzehnt und darüber hinaus zu schrumpfen. Zum Teil ist diese Entwicklung möglich, weil ASML mit dem EUV-System die Innovation weiter befeuert.
ASML arbeitet bereits an der nächsten Generation der EUV-Plattform, die eine noch feinere Auflösung bieten wird. Der Start der Massenproduktion wird für 2025 erwartet. Die Supply Chain arbeitet aktiv daran, alle Komponenten und Module bereitzustellen, die im ASML Cleanroom in Veldhoven zusammenkommen werden um die erste Maschine zu bauen. Die Verkleinerung der Transistorengrößen geht rasant voran, und die Industrie hungert danach. Es gibt heutzutage mehr denn je einen Chip für jede Anwendung. Auch die Verbreitung aller Arten von Automobillösungen und Sensortechnik hat zugenommen. Die Chipbranche boomt, und wir bieten ihr die Werkzeuge, um die Innovation voranzubringen.
16. Wie bereitet sich ASML konkret auf die Veränderungen in der Chipindustrie vor?
Hofman: Ein Blick auf den Halbleitermarkt zeigt, dass dieser derzeit einen enormen Aufschwung erlebt. Der Gesamtumsatz der Branche beläuft sich derzeit auf rund 550 Milliarden Dollar, und Prognosen zufolge könnte er bis zum Ende des Jahrzehnts auf 1 Billion Dollar anwachsen. ASML baut derzeit seine Produktionskapazitäten aus. Es wird mehr Platz benötigt und es werden mehr Mitarbeiter eingestellt, um mehr Maschinen schneller produzieren zu können. Es werden neue Reinräume gebaut. Dies ist ein anhaltender Trend, der auch bei den strategischen Partnern und Lieferanten von ASML zu beobachten ist.
Gemeinsam arbeiten wir an der nächsten Generation von Lithographiesystemen, während wir gleichzeitig die aktuellen Generationen erneuern. Meiner Meinung nach sind dies aufregende Zeiten. Wir treten in eine Ära ein, in der die Halbleiterindustrie im Zentrum einer enormen Menge von Innovationen steht, die die Welt voranbringen werden. Und hoffentlich wird sie dazu beitragen, einige der Probleme zu lösen, mit denen wir als Menschheit konfrontiert sind, wie Klimawandel, Zugang zur Gesundheitsversorgung und Bildungsgerechtigkeit. Die Technologie kann dazu beitragen, diese Herausforderungen auf eine Art und Weise anzugehen, wie es bisher nicht möglich war.