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 ankurbeln 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 einen Vorsprung bei fortschrittlichen Halbleitern.“

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

Die US-Regierung betrachtet EUV inzwischen 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 notwendig sind, um die Führungsrolle der USA auszubauen, die Zeit und Kosten für die Prototypenentwicklung zu senken und ein Ökosystem für die Halbleiterbranche aufzubauen und aufrechtzuerhalten.

Nach seiner Inbetriebnahme wird sich der EUV-Beschleuniger voraussichtlich auf die Entwicklung fortschrittlicher EUV-Strahlung 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“, heißt es in einer Erklärung der US-Handelsministerin Gina Raimondo.

Im Februar kündigte die Biden-Regierung einen Zuschuss an den Chiphersteller GlobalFoundries an, um die Produktion nördlich von Albany 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 ein „Monopol“ bei der Versorgung mit Fotolithografiemaschinen inne, was das niederländische Unternehmen zu einem „Engpass“ in der Halbleiter-Lieferkette machte.

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

Diese Chipgießereien sind auch ein heiß diskutiertes Thema zwischen Washington und Peking. Derzeit wird die fortschrittlichste EUV-High-NA-Maschine von ASML für 380 Millionen Dollar verkauft. Die erste Maschine wurde Anfang des Jahres an Intel ausgeliefert, die zweite an einen „unbekannten Kunden“.

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.

Die neue EUV-Maschine ist einfacher aufgebaut und günstiger als die Ausrüstung von ASML. Bei einer Massenproduktion könnte sie die Chip-Foundry-Branche umgestalten und damit die gesamte Halbleiterindustrie beeinflussen.

Zu den Vorteilen der Maschine zählen außerdem eine höhere Zuverlässigkeit und ein geringerer 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 die Technologie zum Patent angemeldet und kündigte an, die EUV-Lithografiemaschine für praktische Anwendungen weiterzuentwickeln. Der globale Markt für EUV-Maschinen soll von 8,9 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 17,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030 wachsen.

(Laut Fortune, Bloomberg)