Noch keine 2-nm-Chips, ASML verkauft 1-nm-Chip-Ätzgeräte

Derzeit sind TSMC und Samsung Foundry die beiden führenden Namen in der weltweiten Chip-Foundry-Industrie. Beide Unternehmen setzen seit 2019 die Extrem-Ultraviolett-Lithografie (EUV) in der Chipproduktion ein und ebnen damit den Weg für Knoten unter 7 nm.

Einfach ausgedrückt: Je kleiner der Prozess, desto kleiner die Transistoren auf dem Chip, desto höher die Verarbeitungskapazität und desto mehr Energie wird eingespart. Daher ist das Rennen um kleinere Knoten ein gemeinsames Rennen der weltweit führenden Halbleitergiganten.

Kleinere Transistoren ermöglichen eine höhere Dichte auf gleicher Fläche. Moderne Chips können zig Milliarden Transistoren enthalten (der 3-nm-A17 Pro beispielsweise hat 20 Milliarden auf einem Chip), und die Abstände zwischen ihnen müssen unglaublich dünn sein. Hier kommen EUV-Lithografiemaschinen ins Spiel. Weltweit gibt es nur ein Unternehmen, das sie herstellt: ASML in den Niederlanden.

Die nächste Generation der Extrem-Ultraviolett-Lithografie (High-NA-EUV) ist bereits in der Auslieferung. Intel, das versprochen hat, bis 2025 die Führung im Prozessknoten von TSMC und Samsung Foundry zurückzuerobern, war der erste Anbieter, der eine neue High-NA-EUV-Maschine für 400 Millionen Dollar kaufte. Diese Maschine erhöht die numerische Apertur von 0,33 auf 0,55. (NA ist die Lichtsammelfähigkeit eines Linsensystems und wird häufig zur Bewertung der erreichbaren Auflösung eines optischen Systems herangezogen.)

Eine High-NA-EUV-Lithografiemaschine wird in Oregon, USA, montiert. (Foto: Intel)

Dadurch kann die Maschine Halbleiterdetails 1,7-mal kleiner ätzen und die Transistordichte des Chips um das 2,9-fache erhöhen.

Die erste EUV-Generation ermöglichte den Gießereien den Durchbruch im 7-nm-Bereich. Fortschrittlichere EUV-Maschinen mit hoher numerischer Apertur (NA) werden die Chipproduktion auf 1-nm-Prozesse und sogar noch weiter steigern. Laut ASML trägt die höhere NA von 0,55 der Maschinen der nächsten Generation dazu bei, dass die neuen Geräte die EUV-Maschinen der ersten Generation übertreffen.

Intel soll über elf High-NA-EUV-Maschinen verfügen, wobei die erste voraussichtlich 2025 fertiggestellt sein wird. TSMC plant unterdessen, 2028 neue Maschinen mit einem 1,4-nm-Prozessknoten oder 2030 mit einem 1-nm-Prozessknoten einzusetzen. TSMC wird seine alten EUV-Maschinen auch im nächsten Jahr zur Produktion von 2-nm-Chips nutzen. Mit High-NA-EUV hofft Intel, im fortschrittlichsten Foundry-Segment zu TSMC und Samsung aufzuschließen.

Intel kämpft jedoch weiterhin mit Produktionsrückgängen, finanziellen Verlusten und einem derart eingebrochenen Aktienkurs, dass das Unternehmen aus dem Dow Jones Industrial Average (Dow Jones)-Index der 30 stärksten Aktien am US-Aktienmarkt gestrichen wurde. Intels Lage ist so schlecht, dass das Unternehmen die Chipproduktion für 3 nm und höher an TSMC ausgelagert hat.

Als Chinas führende Gießerei und weltweit die drittgrößte nach TSMC und Samsung Foundry durfte SMIC aufgrund der US-Sanktionen nicht einmal EUV-Lithografiemaschinen der ersten Generation kaufen. Stattdessen war das Unternehmen gezwungen, noch ältere DUV-Lithografiemaschinen (Deep Ultraviolet) zu verwenden, die bei der Herstellung von Sub-7-nm-Node-Chips nur schwer zurechtkamen.

Quarz (Quelle: Phone Arena)

Quelle: https://vtcnews.vn/chua-co-chip-2-nm-asml-da-ban-thiet-bi-khac-chip-1-nm-ar906299.html