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

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 die High NA, die neueste Generation von EUV-Lithografieanlagen, die ASML über fast ein Jahrzehnt entwickelt hat. Mit Kosten von über 400 Millionen Dollar ist sie die fortschrittlichste und teuerste Chip-Produktionsmaschine, die je gebaut wurde.

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

CNBC hatte im April die seltene Gelegenheit, das Veldhoven-Labor von ASML zu besuchen. 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

Laut Chefingenieurin Assia Haddou ist die High NA-Maschine „größer als ein Doppeldeckerbus“. Das Gerät 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, wobei die ersten im Jahr 2024 im Intel-Werk im US-Bundesstaat Oregon kommerziell installiert werden.

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

ASML ist das einzige Unternehmen weltweit, das EUV-Lithografieanlagen herstellen 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 Herstellung 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 auf High NA umsteigen werden.

Neben höherer Präzision trägt High NA auch zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung bei der Chipherstellung bei. Intel gibt an, mit dem Gerät rund 30.000 Wafer produziert zu haben, und es weist eine doppelt so hohe Zuverlässigkeit wie die vorherige EUV-Generation auf. Samsung gibt an, dass sich die Produktionszykluszeit durch das Gerät um 60 % verkürzt hat. Laut Daniel Newman von The Futurum Group dominiert ASML den Markt für Chiplithografie vollständig.

„Das Mooresche Gesetz besagt, dass wir die Kosten weiter senken müssen. Es herrscht die Überzeugung, dass Kostensenkungen mehr Möglichkeiten schaffen. Deshalb müssen wir bei diesem Spiel mitmachen“, erklärte ASML-CEO Christophe Fouquet.

Riskante Investition

High NA verwendet weiterhin denselben EUV-Strahl wie frühere Generationen, der Hauptunterschied liegt jedoch in einer größeren Linsenöffnung. Dadurch kann das Gerät mehr Licht aus steileren Winkeln einfangen und kleinere Designs in weniger Schritten auf den Wafer ätzen. Laut Jos Benschop, Executive Vice President of Technology bei ASML, bringt dies zwei wesentliche Vorteile: Miniaturisierung und höhere Produktivität.

„Eine hohe NA bringt zwei Dinge mit sich. Erstens und vor allem die Miniaturisierung. Zweitens können wir durch die Vermeidung vieler Proben 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 gerade so 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.

Im Jahr 2018 demonstrierte ASML die Machbarkeit von EUV und ebnete damit den Weg für Großaufträge. Die Technologie funktioniert, indem mit einem leistungsstarken Laser 50.000 Zinntröpfchen pro Sekunde abgefeuert werden. Dadurch entsteht ein Plasma, 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 von jeglicher Materie absorbiert wird. Darüber hinaus spielen spezielle Spiegel der deutschen Firma Zeiss eine wichtige Rolle bei der Lenkung des Lichts.

Geopolitischer Einfluss

Obwohl ASML für seine EUV-Technologie bekannt ist, erzielt das Unternehmen den Großteil seines Umsatzes immer noch 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 49 % des Umsatzes im zweiten Quartal 2024 aus.

Aufgrund des US-Exportverbots kann ASML jedoch keine weiteren EUV-Produkte nach China verkaufen. Herr Fouquet sagte, dass die chinesischen Aktivitäten bis 2025 wieder auf das vornormale Niveau zurückkehren und 20–25 % zum Umsatz des Herstellers beitragen werden.

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 Graveurhersteller 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 Chip-Verkleinerung und Leistungssteigerung 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