Die 400-Millionen-Dollar-Maschine, die die Zukunft der Chipindustrie prägt

Die 400 Millionen Dollar teure Chipherstellungsmaschine von ASML verspricht, die globale Halbleiterindustrie mit fortschrittlicher EUV-Lithografietechnologie neu zu gestalten.

Hinter einer schwer bewachten Tür in einem riesigen Labor in den Niederlanden gestaltet eine gigantische Maschine still und leise die Zukunft der globalen Halbleiterindustrie neu. Es handelt sich um High NA, die neueste Generation von EUV-Lithografieanlagen, die ASML über fast ein Jahrzehnt entwickelt hat. Mit Kosten von über 400 Millionen US-Dollar ist sie die fortschrittlichste und teuerste Chipherstellungsmaschine, die je gebaut wurde.

High NA steht für High Numerical Aperture (hohe numerische Apertur). Diese Maschine stellt einen revolutionären Fortschritt für die EUV-Lithografietechnologie dar, die der Chipindustrie dabei geholfen hat, elektronische Komponenten auf Nanogröße zu verkleinern.

CNBC hatte im April die seltene Gelegenheit, einen Blick in das Veldhovener Labor von ASML zu werfen. Es war das erste Mal, dass High NA gefilmt wurde, und selbst das interne Team von ASML hatte die Maschine noch nie zuvor gesehen.

Technologie der Zukunft

Die High NA-Maschine ist laut Chefingenieurin Assia Haddou „größer als ein Doppeldeckerbus“. Sie besteht aus vier Modulen, die in Fabriken in Connecticut, Kalifornien (USA), Deutschland und den Niederlanden hergestellt werden. Nach der Montage und Prüfung in den Niederlanden wird die Maschine zerlegt und an die Kunden ausgeliefert.

Für den Prozess sind mindestens sieben Boeing 747 oder 25 Lastwagen erforderlich. Die erste Maschine soll 2024 im Intel-Werk in Oregon kommerziell installiert werden.

Die High NA-Maschine ist gigantisch. Foto: CNBC .

ASML ist das einzige Unternehmen weltweit, das EUV-Lithografieanlagen bauen kann. Diese Technologie ermöglicht die Projektion extrem kleiner Chipdesigns auf Siliziumwafer, ein Schlüsselprozess für die Herstellung fortschrittlicher Chips. Führende Unternehmen wie Apple, Nvidia und AMD sowie große Chiphersteller wie TSMC, Samsung und Intel vertrauen bei der Entwicklung ihrer Produkte auf ASML.

Darüber hinaus bestätigte das in den Niederlanden ansässige Unternehmen, dass alle seine aktuellen Kunden, darunter Micron, SK Hynix und Rap, schrittweise zu High NA wechseln werden.

Neben höherer Präzision trägt High NA auch zur Effizienzsteigerung und Senkung der Chipherstellungskosten bei. Intel gab an, mit dem Gerät rund 30.000 Wafer produziert zu haben, und wies darauf hin, dass die Zuverlässigkeit der Maschine doppelt so hoch sei wie bei der vorherigen EUV-Generation. Samsung gibt an, dass das Gerät die Produktionszykluszeit um 60 % verkürzt habe. Laut Daniel Newman von der Futurum Group hat ASML den Markt für Chip-Lithografiemaschinen vollständig dominiert.

„Das Mooresche Gesetz besagt, dass wir die Kosten weiter senken müssen. Es herrscht die Überzeugung, dass Kostensenkungen neue Möglichkeiten schaffen. Deshalb müssen wir an diesem Spiel teilnehmen“, erklärt ASML-CEO Christophe Fouquet.

Riskante Investition

High NA nutzt weiterhin den gleichen EUV-Strahl wie frühere Generationen, der entscheidende Unterschied liegt jedoch in einer größeren Linsenöffnung. Dadurch kann das Gerät mehr Licht aus steilen Winkeln einfangen, wodurch kleinere Designs in weniger Schritten auf den Wafer geätzt werden können. Laut Jos Benschop, Executive Vice President of Technology bei ASML, bringt dies zwei wesentliche Vorteile: Miniaturisierung und höhere Produktivität.

„Eine hohe NA bringt zwei Vorteile: Erstens die Miniaturisierung. Zweitens können wir durch die Vermeidung großer Probenmengen die Proben schneller und mit höherer Ausbeute herstellen“, sagt Jos Benschop.

Benschop, der 1997 zu ASML kam, spielte eine Schlüsselrolle bei der Entscheidung, in die EUV-Technologie zu investieren, eine Entscheidung, die viele damals als leichtsinnig betrachteten.

Jos Benschop (rechts) teilt die Vision von ASML. Foto: CNBC .

„Wir haben es kaum geschafft. Ich glaube, das vergessen die Leute manchmal. Es war eine sehr riskante Investition, denn als wir anfingen, gab es keine Garantie, dass die Technologie funktionieren würde“, fügte CEO Fouquet hinzu.

ASML demonstrierte 2018 die Machbarkeit von EUV und ebnete damit den Weg für Großaufträge. Die Technologie funktioniert, indem ein leistungsstarker Laser 50.000 Zinntröpfchen pro Sekunde abfeuert und so ein Plasma erzeugt, das EUV-Licht mit einer Wellenlänge von nur 13,5 Nanometern emittiert.

Um das System betreiben zu können, muss der gesamte Prozess in einer Vakuumumgebung stattfinden, da EUV-Strahlung von jeglicher Materie absorbiert wird. Darüber hinaus spielen spezielle Spiegel der deutschen Firma Zeiss eine wichtige Rolle bei der Lichtlenkung.

Geopolitischer Einfluss

Trotz seines Rufs für EUV-Technologie erzielt ASML den Großteil seines Umsatzes nach wie vor mit DUV-Maschinen der vorherigen Generation. Im Jahr 2024 verkaufte das Unternehmen 44 EUV-Maschinen und 374 DUV-Maschinen. China ist der größte Abnehmer dieser Maschinen und machte im zweiten Quartal 2024 49 % des Umsatzes aus.

Aufgrund des US-Exportverbots kann ASML jedoch keine EUV-Produkte mehr nach China verkaufen. Herr Fouquet sagte, dass das chinesische Geschäft bis 2025 wieder das gewohnte Niveau erreichen und 20–25 % zum Umsatz des Herstellers beitragen werde.

ASML beschäftigt derzeit weltweit mehr als 44.000 Mitarbeiter, davon 8.500 in den USA. Das Unternehmen baut in Arizona ein neues Schulungszentrum mit dem Ziel, jährlich 1.200 Ingenieure in EUV- und DUV-Technologie auszubilden.

China ist einer der größten Kunden von ASML. Foto: Bloomberg .

Parallel dazu werden neue High-NA-Lieferungen an Intel verschickt, einen Partner, den Herr Fouquet als „sehr wichtig“ für die technologische Unabhängigkeit Amerikas bezeichnete, da das Land seine Strategie der Selbstversorgung mit Halbleitern vorantreibt.

Doch damit nicht genug: ASML hat bereits mit der Arbeit an der nächsten Generation, genannt Hyper NA, begonnen. Laut Herrn Fouquet verfügt der Graviererhersteller über einige vorläufige optische Entwürfe, und das Projekt ist nicht unmöglich. Das Unternehmen erwartet, dass die Nachfrage nach Hyper NA zwischen 2032 und 2035 stark ansteigen wird.

Im globalen Wettlauf um kleinere Chips und höhere Leistung spielt die Technologie von ASML nicht nur technisch, sondern auch geopolitisch eine zentrale Rolle. Mit High NA und seinen Nachfolgern definiert der niederländische Hersteller die Grenzen der Mikrochip-Industrie neu – ein Schritt, der die digitale Welt für die kommenden Jahrzehnte prägen wird.

Quelle: https://znews.vn/co-may-400-trieu-usd-dinh-hinh-tuong-lai-nganh-chip-post1555116.html