Das neue Zentrum, der sogenannte EUV-Beschleuniger, befindet sich im Albany NanoTech Complex in New York und ist die erste Forschungs- und Entwicklungseinrichtung, die im Rahmen des CHIPS-Gesetzes errichtet wurde.

Der EUV-Beschleuniger, der die US-amerikanische Halbleiterindustrie stärken soll, wird mit modernsten Chipfertigungsanlagen ausgestattet sein und es Forschern aus der Industrie ermöglichen, mit universitären Ausbildungspartnern zusammenzuarbeiten.

„Wenn in den Vereinigten Staaten Spitzenforschung betrieben wird, werden wir die fortschrittlichsten Chips der Welt herstellen können, was uns einen militärischen Vorteil verschafft“, sagte Senator Schumer. „Natürlich sichert dies auch der amerikanischen Wirtschaft und den amerikanischen Unternehmen einen Vorsprung im Bereich fortschrittlicher Halbleiter.“

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Die Länder suchen fieberhaft nach Lösungen, um den Engpass bei ASML zu beseitigen. Foto: Bloomberg

Die US-Regierung betrachtet EUV unterdessen als eine wichtige Technologie bei der Herstellung fortschrittlicher Chips und strebt danach, diese Technologie zu beherrschen.

Washington ist außerdem der Ansicht, dass der Zugang zu EUV-Technologie sowie Forschung und Entwicklung notwendig sind, um die Führungsrolle der USA auszubauen, die Prototypenzeit und -kosten zu reduzieren und ein Ökosystem für Halbleiterfachkräfte aufzubauen und zu erhalten.

Sobald der EUV-Beschleuniger in Betrieb ist, wird er sich voraussichtlich auf die Entwicklung fortschrittlicher EUV-Technologie mit hoher numerischer Apertur sowie auf die Erforschung anderer EUV-basierter Technologien konzentrieren.

Das Zentrum soll voraussichtlich im nächsten Jahr Zugang zu Standard-EUV-NA und im Jahr 2026 zu EUV mit hoher NA für Mitglieder des US National Semiconductor Technology Center (NTSC) und Natcast bieten.

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

Im Februar kündigte die Biden-Regierung einen Zuschuss für den Chiphersteller GlobalFoundries an, um die Produktion nördlich von Albany und Vermont anzukurbeln. Im April stellten die USA Micron ein 6,1 Milliarden Dollar schweres Hilfspaket zur Verfügung, um die Herstellung fortschrittlicher Speicherchips zu fördern.

Bei der Photolithographie wird ein Schaltplan auf die lichtempfindliche Oberfläche eines Siliziumwafers gedruckt, indem ein Lichtstrahl durch eine Glasplatte, auf der der Schaltplan aufgedruckt ist, auf den Siliziumwafer gerichtet wird.

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

In den letzten Jahren hat sich ASML zu einem „Monopol“ bei der Lieferung von Fotolithografiemaschinen entwickelt, wodurch das niederländische Unternehmen zu einem „Engpass“ in der Halbleiter-Lieferkette geworden ist.

TSMC und ASML können Chipfabrikanlagen aus der Ferne deaktivieren . SCMP zitierte Quellen, die besagten, dass TSMC und ASML über Möglichkeiten verfügen, die modernsten Chipfabrikanlagen der Welt im Falle einer geopolitischen Krise aus der Ferne zu deaktivieren.

Diese Chipfabriken sind auch ein heiß umkämpfter Schauplatz im Konflikt zwischen Washington und Peking. Derzeit wird die modernste EUV-High-NA-Maschine von ASML für 380 Millionen US-Dollar angeboten; die erste 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 herzustellen.

Anfang August gaben japanische Forscher (OIST) die erfolgreiche Entwicklung einer einfacheren und kostengünstigeren EUV-Lithografieanlage bekannt. Das Gerät zeichnet sich zudem durch ein einfacheres Design als das herkömmliche System von ASML aus; so benötigt es beispielsweise nur zwei statt der üblichen sechs optischen Spiegel.

Mit einer einfacheren Struktur und geringeren Kosten als die Anlagen von ASML könnte die neue EUV-Maschine, falls sie in Serie produziert wird, die Chip-Foundry-Industrie umgestalten und damit die gesamte Halbleiterindustrie beeinflussen.

Ein weiterer Vorteil der Maschine ist die erhöhte Zuverlässigkeit und der geringere Wartungsaufwand. Auch der deutlich reduzierte Stromverbrauch ist ein Pluspunkt des neuen Systems.

Dank des optimierten Lichtwegs arbeitet das System mit einer EUV-Lichtquelle von nur 20 W, was zu einem Gesamtleistungsverbrauch von unter 100 kW führt. Im Vergleich dazu benötigen herkömmliche EUV-Systeme typischerweise mehr als 1 MW Leistung.

Das OIST hat eine Patentanmeldung für die Technologie eingereicht und angekündigt, die EUV-Lithografieanlage 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)