Das neue Zentrum mit dem Namen EUV Accelerator im Albany NanoTech Complex in New York ist die erste Forschungs- und Entwicklungseinrichtung (F&E), die unter der Schirmherrschaft des CHIPS Act gegründet wurde.

Der EUV-Beschleuniger soll die US-Halbleiterindustrie voranbringen und wird mit hochmodernen Maschinen zur Chipherstellung ausgestattet, sodass Industrieforscher mit universitären Ausbildungspartnern zusammenarbeiten können.

„Wenn in den USA Spitzenforschung betrieben wird, können wir die fortschrittlichsten Chips der Welt herstellen und uns damit einen militärischen Vorteil verschaffen“, sagte Senator Schumer. „Natürlich sichert es auch der amerikanischen Wirtschaft und den Unternehmen den Vorteil fortschrittlicher Halbleiter.“

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Die Länder suchen derzeit nach Wegen, den Engpass von ASML zu beseitigen. Foto: Bloomberg

Mittlerweile betrachtet die US-Regierung EUV als eine wichtige Technologie für die Produktion fortschrittlicher Chips und strebt die Beherrschung dieser Technologie an.

Washington ist außerdem davon überzeugt, dass der Zugang zu EUV sowie die Forschung und Entwicklung im Bereich der Halbleitertechnologie notwendig sind, um die Führungsrolle der USA auszubauen, Zeit und Kosten für die Prototypenentwicklung zu senken und ein Ökosystem für die Belegschaft im Halbleiterbereich aufzubauen und aufrechtzuerhalten.

Nach seiner Inbetriebnahme wird sich der EUV-Beschleuniger voraussichtlich auf die Entwicklung fortschrittlicher EUV-Spektrometer mit hoher numerischer Apertur sowie auf die Erforschung anderer EUV-basierter Technologien konzentrieren.

Das Zentrum soll den Mitgliedern des US-amerikanischen National Semiconductor Technology Center (NTSC) und von Natcast im nächsten Jahr Zugang zu Standard-EUV-NA und im Jahr 2026 zu High-NA-EUV bieten.

„Die Eröffnung des Zentrums ist ein wichtiger Meilenstein, um sicherzustellen, dass die Vereinigten Staaten weiterhin weltweit führend in der Halbleiterinnovation bleiben“, sagte Gina Raimondo, US-Handelsministerin.

Im Februar kündigte die Biden-Regierung einen Zuschuss an den Chiphersteller GlobalFoundries an, um die Produktion in Nordalbany und Vermont anzukurbeln. Im April kündigten die USA ein 6,1 Milliarden Dollar schweres Paket an Micron zur Herstellung fortschrittlicher Speicherchips an.

Bei der Fotolithografie handelt es sich um den Prozess des Druckens eines Schaltkreisdiagramms auf die lichtempfindliche Oberfläche einer Siliziumscheibe, indem ein Lichtstrahl durch eine Glasplatte, auf der das Schaltkreisdiagramm gezeichnet ist, auf die Siliziumscheibe gerichtet wird.

Kleinere Schaltkreise erfordern Lichtquellen mit kürzerer Wellenlänge, wobei extremes Ultraviolett (EUV) heute die modernste Entwicklung darstellt.

In den letzten Jahren hatte ASML eine „Monopolstellung“ bei der Bereitstellung von Fotolithografiemaschinen inne, was das niederländische Unternehmen zu einem „Flaschenhals“ in der Halbleiter-Lieferkette machte.

TSMC und ASML können Chip-Foundry-Ausrüstung aus der Ferne deaktivieren . SCMP zitierte Quellen mit der Aussage, dass TSMC und ASML über Möglichkeiten verfügen, im Falle einergeopolitischen Krise die modernsten Chip-Foundry-Maschinen der Welt aus der Ferne zu deaktivieren.

Diese Gießereien sind auch eine heiße Front zwischen Washington und Peking. Derzeit verkauft ASML seine fortschrittlichste EUV-High-NA-Maschine für 380 Millionen Dollar. Die erste wurde Anfang des Jahres an Intel und die zweite an einen unbekannten Kunden ausgeliefert.

Nicht nur die USA, sondern auch Glieder der globalen Halbleiter-Lieferkette versuchen, EUV selbst zu produzieren.

Anfang August gaben japanische Forscher (OIST) bekannt, dass sie erfolgreich eine einfachere und kostengünstigere EUV-Lithografiemaschine entwickelt hätten. Darüber hinaus ist dieses Gerät auch einfacher aufgebaut als das herkömmliche System von ASML, beispielsweise durch die Reduzierung auf nur zwei optische Spiegel anstelle der standardmäßigen sechs.

Da die neue EUV-Maschine eine einfachere Struktur aufweist und günstiger ist als die Ausrüstung von ASML, könnte sie bei Massenproduktion die Chip-Gießerei-Industrie umgestalten und damit die gesamte Halbleiterindustrie beeinflussen.

Zu den Vorteilen der Maschine zählen außerdem die höhere Zuverlässigkeit und der geringere Wartungsaufwand. Auch die deutliche Reduzierung des Stromverbrauchs ist eine Stärke des neuen Systems.

Dank des optimierten Strahlengangs kommt das System mit einer EUV-Lichtquelle von nur 20 W aus, was zu einem Gesamtleistungsverbrauch von weniger als 100 kW führt. Zum Vergleich: Herkömmliche EUV-Systeme benötigen typischerweise mehr als 1 MW Leistung.

OIST hat ein Patent für die Technologie angemeldet und kündigte an, EUV-Lithografieanlagen für praktische Anwendungen weiterzuentwickeln. Der globale Markt für EUV-Anlagen soll von 8,9 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 17,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030 wachsen.

(Laut Fortune, Bloomberg)