ASML verkauft Ätzanlagen für 1-nm-Chips, jedoch noch keine Anlagen für 2-nm-Chips.

Aktuell sind TSMC und Samsung Foundry die beiden führenden Unternehmen der weltweiten Chip-Foundry-Industrie. Beide setzen seit 2019 die EUV-Lithografietechnologie (Extreme Ultraviolet) in der Chipproduktion ein und ebnen damit den Weg für Strukturgrößen unter 7 nm.

Vereinfacht gesagt: Je kleiner der Prozess, desto kleiner die Transistoren auf dem Chip, desto höher die Verarbeitungskapazität und die Energieeinsparungen. Daher ist der Wettlauf um kleinere Strukturgrößen ein gemeinsamer Wettlauf der weltweit führenden Halbleitergiganten.

Kleinere Transistoren ermöglichen eine höhere Dichte auf derselben Fläche; moderne Chips können zig Milliarden Transistoren enthalten (der 3-nm-Chip A17 Pro beispielsweise hat 20 Milliarden), und die Abstände zwischen ihnen müssen extrem gering sein. Hier kommen EUV-Lithografieanlagen zum Einsatz. Weltweit gibt es nur ein Unternehmen, das diese herstellt: ASML aus den Niederlanden.

Die nächste Generation der extremen Ultraviolett-Lithografie, bekannt als High-NA-EUV, wird nun ausgeliefert. Intel, das sich zum Ziel gesetzt hat, bis 2025 die Führungsrolle bei den Fertigungsprozessen von TSMC und Samsung Foundry zurückzuerobern, erwarb als erstes Unternehmen eine neue, 400 Millionen US-Dollar teure High-NA-EUV-Anlage, deren numerische Apertur von 0,33 auf 0,55 erhöht wird. (Die numerische Apertur (NA) beschreibt die Lichtsammelfähigkeit eines Linsensystems und wird häufig zur Bewertung der Auflösung eines optischen Systems verwendet.)

Eine EUV-Lithographieanlage mit hoher numerischer Apertur 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 Generation von EUV-Lasern ermöglichte es Chipherstellern, den 7-nm-Prozess zu realisieren. Fortschrittlichere EUV-Anlagen mit hoher numerischer Apertur (NA) werden die Chipproduktion nun auf den 1-nm-Prozess und sogar darunter vorantreiben. Laut ASML ist die höhere NA von 0,55 bei den Anlagen der nächsten Generation der entscheidende Faktor für die Überlegenheit der neuen Geräte gegenüber den EUV-Anlagen der ersten Generation.

Intel verfügt angeblich über elf EUV-Laseranlagen mit hoher numerischer Apertur (NA), wobei die erste voraussichtlich 2025 fertiggestellt wird. TSMC plant, neue Anlagen 2028 mit einem 1,4-nm-Prozessknoten oder 2030 mit einem 1-nm-Prozessknoten einzusetzen. Gleichzeitig wird TSMC seine bestehenden EUV-Anlagen weiterhin zur Produktion von 2-nm-Chips im nächsten Jahr nutzen. Mit der EUV-Lasertechnologie mit hoher NA hofft Intel, im Segment der modernsten Chip-Foundries zu TSMC und Samsung aufzuschließen.

Intel kämpft weiterhin mit Produktionsausfällen, finanziellen Verlusten und einem so starken Kursverfall, dass das Unternehmen aus dem Dow Jones Industrial Average, dem Index der 30 wertvollsten US-Aktien, ausgeschieden ist. Die Lage ist für Intel so prekär, dass die Chipfertigung ab 3 nm an TSMC ausgelagert wurde.

Als führender chinesischer Chiphersteller und weltweit drittgrößter nach TSMC und Samsung Foundry durfte SMIC aufgrund von US-Sanktionen nicht einmal EUV-Lithografieanlagen der ersten Generation erwerben. Stattdessen war das Unternehmen gezwungen, noch ältere DUV-Lithografieanlagen (Deep Ultraviolet) einzusetzen, die Schwierigkeiten hatten, Chips im Sub-7-nm-Bereich herzustellen.

Quartz (Quelle: Phone Arena)

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