ASML uit Veldhoven wil zijn EUV-machines tegen 2030 tot wel vijftig procent sneller laten werken. De chipmachinefabrikant zegt dat dit mogelijk wordt dankzij een nieuwe lichtbron van duizend watt. Die zal chips aanzienlijk sneller kunnen printen op siliciumwafers. Hoe sneller de machines wafers verwerken, hoe lager de productiekosten per chip kunnen worden.
Nieuwe aanpak
De innovatie draait om de manier waarop ASML minuscule tindruppels verwerkt. Tijdens het chipmaakproces schiet een machine duizenden druppels tin per seconde een vacuümkamer in. Met een krachtige laser worden ze omgezet in plasma, dat extreem ultraviolet licht opwekt. ASML wil het aantal druppels dat in die kamer wordt afgevuurd verdubbelen tot honderdduizend per seconde.
Slimmere lasers
Behalve het tempo verandert ook de lasertechniek. Nu gebruikt ASML twee krachtige pulsen na elkaar om de druppels te vormen en tot plasma te schieten. In de nieuwe opzet worden eerst twee zachtere pulsen gebruikt om het druppeltje te vormen, gevolgd door één harde puls voor de uiteindelijke plasmavorming. Die combinatie verhoogt de efficiëntie en vermindert energieverlies.
Meer vermogen
Met de nieuwe methode kan elke plasmavorming duizend watt aan EUV-licht produceren. Dat is een flinke sprong ten opzichte van het huidige niveau van zeshonderd watt. Volgens het bedrijf is zelfs vijftienhonderd tot tweeduizend watt op termijn haalbaar. Dat extra vermogen zorgt ervoor dat chips nog sneller kunnen worden ‘geprint’.
Lagere kosten
Een moderne ASML-machine verwerkt nu zo’n 220 wafers per uur. Dankzij de verbeterde lichtbron moet dat oplopen tot 330 wafers per uur. Een hogere output betekent dat de productiekosten per wafer dalen, wat uiteindelijk kan leiden tot goedkopere chips. Omdat één wafer tientallen tot duizenden chips bevat, kan dat de wereldwijde chipprijzen op termijn beïnvloeden.
ASML verwacht dat de nieuwe generatie EUV-machines vanaf 2030 commercieel inzetbaar wordt en daarmee een nieuwe standaard zet voor de halfgeleiderindustrie.