Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 31 reacties
Submitter: witeken

Onderzoekers van technologie-instituut Imec zien nog flinke obstakels voor de inzet van de euv-technologie. Worden deze niet overwonnen, dan zal de 7nm-productie een zogenoemde half node worden waarmee de chips op dat procedé flink duurder zijn om te maken.

De onderzoekers lieten op het Imec Technology Forum weten optimistisch te zijn over het inzetten van euv voor de 7nm-productie, maar voor de mate waarin bestaat nog twijfel, schrijft EE Times. Voor het huidige nanometer-productieproces wordt immersielithografie ingezet, maar chips moeten in steeds meer stappen door de machines belicht worden om kleinere lijntjes op de wafers te krijgen. Daardoor nemen de tijden en kosten toe. De euv-machines moeten gebruikmaken van licht met een golflengte van 13,5nm, waarmee in een enkele stap de kleine structuren op wafers aangebracht kunnen worden, waar de huidige immersiemachines meerdere stappen voor nodig hebben. Volgens Imec zijn 34 lithografiestappen nodig voor 7nm via immersie en 9 via euv.

De euv-machines van ASML zijn echter nog niet gereed voor massaproductie. Om ze effectief in te zetten zijn een aantal verbeteringen nodig, aldus Imec-onderzoekers. De lichtbron moet een upgrade krijgen naar 180W, waar ASML nu nog tot maximaal 110W komt. Verder moeten de systemen 80 procent van de tijd kunnen functioneren; nu is dat gemiddeld 50 tot 60 procent. ASML meldde echter dat een klant met zijn  NXE 3300B-machine een uptime van 82 procent had behaald gedurende een week en eind dit jaar moet 86 procent binnen handbereik zijn.

Verder moet ook de productie omhoog van de 70 tot 80 wafers per uur nu, naar 200 wafers per uur. Dit laatste is de snelheid waarmee de huidige immersielithografiemachines de wafers kunnen beschijnen. Heel lang hebben ASML en zijn klanten niet meer om de machines gereed te krijgen. Over 18 maanden zouden ze productierijp moeten zijn, anders beginnen de fabrikanten aan de 7nm-productie zonder euv, zegt An Steegen van Imec onderzoeks-tak voor process technology: "In dat geval wordt 7nm waarschijnlijk een half node, geen volledig shrink". De euv-machines zouden dan deels voor de node ingezet worden. Bepaalde kritische lagen worden dan via euv geproduceerd. Voor de procedé's na 7nm zullen waarschijnlijk andere technieken moeten worden ingeschakeld, waardoor euv mogelijk slechts een enkele node meegaat. Overigens werkt Imec al aan andere technieken voor transistors die de huidige finfet-technologie moeten opvolgen.

Volgens Steegen is het ook de vraag of de kosten per transistor bij de 10nm-productie voor alle fabs gaan dalen. Veel fabrikanten gaven al aan dat de kosten per transistor voor de 20nm- en 14nm/16nm-productie waren gestegen, alleen voor Intel was dit niet het geval. ASML maakte echter bekend eind dit jaar een machine voor immersielithografie te leveren die 275 wafers per uur aankan, wat de kosten zou moeten drukken.

IMEC ASML 7nm nodeIMEC ASML 7nm nodeIMEC ASML 7nm nodeIMEC ASML 7nm nodeIMEC ASML 7nm node

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (31)

Interessant artikel; Er wordt goed in belicht dat het toch gewoon om een keiharde economische markt gaat in de semiconductor industrie. Afgelopen maanden bij IMEC langs geweest en tevens mensen van ASML gesproken, en kreeg door al die leuke praatjes het idee dat iedereen vriendjes met elkaar is in die industrie. Ook al zijn IMEC en ASML dat natuurlijk zowiezo, het wordt hier wel even pijnlijk aangekaart dat bijv. Intel er vrolijk vandoor gaat met de 'concurrent', zodra die betere technieken te bieden heeft.
Intel gaat er niet zomaar vandoor met de concurrent gezien intel sinds 2012 enkele miljarden in asml heeft gestoken ter bevorderingen van de ontwikkelingen van wafers en deze euv-technologie.
nieuws: Intel wil 3,3 miljard euro investeren in ASML

En samsung: nieuws: Samsung investeert in partnerprogramma ASML

En tsmc: nieuws: ASML biedt Samsung en TSMC belang van 10 procent aan
nieuws: ASML verkoopt productierijpe euv-chipmachines aan TSMC

De belangen van de grote spelers die chips produceren in de machines van asml zijn groot en van belang voor de industrie. Even overstappen naar de concurrentie doen ze niet zomaar, tenzij asml het zwaar laat afweten en niet kan leveren, ook niet met vertraging.

[Reactie gewijzigd door Rudie_V op 7 juli 2015 16:19]

Het probleem is niet zozeer concurrentie vanuit ander bedrijf, want zoals al aangegeven heeft ASML gewoon het overgrote deel van de chipmachines in handen, maar gewoon algehele kosten. Heel simpel, als EUV niet of slechts beperkt ingezet kan worden, worden de chips gewoon duurder. Dat is voor niemand fijn, want ASML kan minder vragen voor hun EUV machines als die maar een deel van de productie kunnen doen, chipfabrikanten krijgen minder winst door de veel hogere kosten per chip, en als de vraagprijs omhoog gaat om dit enigszins te compenseren heeft de consument er ook nadeel van.

Je zou zeggen, neem 'even' de tijd voor een fatsoenlijke ontwikkeling op EUV, maar de technology push vanuit de markt is niet te stoppen, dus gaan we vrolijk door. Je ziet de trend al, ook bij TSMC/nvidia, (met hun relatief dure en lastige 20nm als ik me niet vergis), het wordt steeds lastiger om elke nieuwe kleinere node de kosten lager te krijgen dan de vorige. Logisch ook, we zitten tegen de limieten van natuurkunde aan. Researchkosten lopen al jaren behoorlijk stijl (welhaast exponentieel) omhoog. Zolang de productiekosten navenant dalen is er niks aan de hand, maar daar lijkt nu dus een einde aan te komen. Budgetten voor research zullen dan in de toekomst ook weer dalen omdat de ROI (return on investment) gewoon slechter wordt, en zo zal de honger naar kleinere nodes afremmen. Maar ach, we kunnen transistoren maken van van zowat een paar atomen groot, volgens mij zijn we al een heel eind gekomen tot nu toe.
Er is geen concurrentie die deze mate van hoog technische machine kan ontwikkelen en bouwen. Het is niet voor niets dat belangrijke partijen als Intel, Samsung en TSMC voor miljarden investeren in ASML.
het wordt hier wel even pijnlijk aangekaart dat bijv. Intel er vrolijk vandoor gaat met de 'concurrent', zodra die betere technieken te bieden heeft.
Aangezien het hier "slechts" gaat om uitwisselbare machines binnen een totaal productieproces, is dat natuurlijk niet heel erg vreemd. Feit blijft wel dat ASML op het moment de enige is die lithografie op deze schaal uberhaupt kan halen, de "concurrentie" (Nikon en Canon) hebben gezamelijk minder dan 25% van de totale markt in handen en zitten qua schaal ongeveer 2 generaties achter ASML. Zeer weinig concurrentie dus.
ASML is in dit geval zijn concurrent: EUV tegenover de tradiotionele immersie lithografie. Immersie lithografie bestaat al lang en is daardoor extreem snel en geoptimaliseerd (binnenkort dus 275 30 cm wafers per uur). Vergeet echter niet dat deze techniek bij de introductie ook lang niet zo snel was.

Om een lijn klein genoeg te maken met immersie litho gebruikt men nu double patterning: een lithografisch trucje waarbij de wafer twee keer belicht wordt met wat stappen ertussen. Voor toekomstige nodes moet dit naar quadrupple patterning: 4 keer door de litho machine. Dit kost veel tijd en extra stappen en is dus duur. Op een gegeven moment is het dan goedkoper om het op een duurdere en nu nog tragere EUV machine te doen. Op dat moment stapt de industrie over. Volgens IMEC is het dus nog onduidelijk of dit moment bij de '7 nm' node ligt (tusssen '' omdat nodes niets meer direct zeggen over de echte dimensies sinds de introductie van de finfet). Denk echter niet dat ASML stil zit, over een jaar zijn de EUV machines gewoon sneller en betrouwbaarder.
"het wordt hier wel even pijnlijk aangekaart dat bijv. Intel er vrolijk vandoor gaat met de 'concurrent', zodra die betere technieken te bieden heeft. " Dit noemen ze business of in het ned. zaken doen.
Is er nog iemand hier die geen idee heeft waar dit over gaat?
Jazeker! maar dit voegt niks toe aan het artikel dus zowel jij en ik kunnen gedownmod worden :)
(ik kan dit alleen niet bij mezelf. dus kan iemand dat voor mij doen?)

Wellicht zou er een 'education moderator' kunnen starten binnen tweakers die bijvoorbeeld alle technische termen linked naar Wikipedia pagina's bijvoorbeeld?

wat zijn wafers?
euv-technologie?
immersielithografie?
Wie is ASML en wat doen ze?
waarom is 7nm beter dan 9nm?

Dat soort vragen....
Daar is Tweakers voor! :)

[Reactie gewijzigd door tellavist op 7 juli 2015 15:19]

wat zijn wafers?
Wafers zijn grote plakken van kristallijn silicium (Si). Daar worden computerchips van gemaakt.
euv-technologie?
EUV staat voor Extreme UltraViolet. Dat is ultraviolet (dus voor ons onzichtbaar) licht met een hele korte golflengte van in dit geval 13,5nm. De machines die het Nederlandse bedrijf ASML momenteel ontwikkelt om computerchips mee te produceren, maken gebruik van extreem ultraviolet licht om de elektrische schakelingen van deze computerchips in de wafers te etsen.
immersielithografie?
Immersielithografie is de technologie die op dit moment wordt gebruikt om de elektrische schakelingen van computerchips in silicium wafers te etsen. Bij immersielithografie worden de wafers in een speciale vloeistof ondergedompeld tijdens het etsen. Die vloeistof verandert de brekingsindex van het gebruikte licht waardoor zeer fijne structuren zijn aan te brengen.
Wie is ASML en wat doen ze?
ASML is een Nederlands bedrijf gevestigd te Veldhoven. Dit bedrijf ontwikkelt en verkoopt de machines waarmee andere bedrijven, zoals Intel, Samsung, TSMC en GlobalFoundries, hun computerchips kunnen produceren. Je kunt nader kennis met ze maken middels deze video.
waarom is 7nm beter dan 9nm?
Hoe kleiner (minder nm) de transistors in computerchips kunnen worden gemaakt, hoe meer er op dezelfde oppervlakte passen. Bovendien daalt het energieverbruik. Dat betekent dat het verkleinen van het productieproces ervoor zorgt dat je zuinigere en complexere chips kunt produceren. Bij een complexere chip kun je bijvoorbeeld denken aan extra processor cores of GPU-cores, meer werkgeheugen, grotere flashopslag (in USB-sticks, geheugenkaarten, SSD's) of speciale snelle en energiezuinige hardwareversnelling voor bepaalde toepassingen, zoals het afspelen van video's.

Gelukkig vroeg je niet naar de FinFET want dan wordt het pas echt technisch. :9
Dit is dus precies wat ik bedoel! :D
Ik heb een kanditaat gevonden hoor tweakers staff! _/-\o_
Alleen je uitleg over immersion klopt niet (helemaal).

De lichtstraal wordt door een laagje water gestuurd voordat het de wafer raakt, waardoor je inderdaad vanwege de brekingsindex van water kleinere lijntjes kan maken met dezelfde golflengte licht.

Die wafer blijft zelf dus lekker op het droge. Da's ook fijn, want die moet je met hele hoge versnellingen heel veel op en neer bewegen tijdens het belichten en ondergedompeld in vloeistof zou er dan van de vereiste nauwkeurigheid niet veel meer terecht komen.
Dat soort vragen....
Daar is Tweakers voor! :)
Nee, bij T.net wordt je verondersteld van al wat kennis te hebben. Voor beginners heb je hwinfo. En zelfs indien je de kennis niet hebt wat is er mis met Google?
ehh. ik weet het niet hoor, ik heb echt niet op ELK vlak waar tweakers nieuws over plaatst kennis...
Het zou juist een overweegbare optie zijn voor tweakers, om ook nog eens kennis te leveren ipv nieuws. Zou een extra USP kunnen zijn om naar tweakers.net te gaan voor technologisch nieuws.

Elk bedrijf kan inoveren/aanpassen/vernieuwen. Mensen die in dezelfde kaders blijven denken komen niet heel ver wat dat betreft.
Tweakers is er om nieuwsberichten te tonen. Misschien mocht er hier en daar een link staan maar als je beetje interesse hebt in wat er in het artikel staat, dan is even zoeken niet echt het grootste werk.
Tweakers is er om nieuwsberichten te tonen.
Niet helemaal. Als het om nieuwsberichten gaat en het tonen ervan, kan ik a) ook wel op andere sites hetzelfde lezen en b) hoeft Olaf alleen te verwijzen naar de plek waar hij het vandaan heeft. Dan lezen we daar wel.

Als het gaat om de lezer iets meer te vertellen zou hier en daar een link naar wat uitleg welkom zijn. Voor zelf zoeken hebben we Tweakers niet per se nodig.
Bekijk anders onze video van begin vorig jaar, daar legt ASML de uitdagingen van euv uit: video: ASML: Verkleining chips is grote kunst
Het kan dus wel ;)
Chips worden kleiner en kleiner en schijnbaar is de oude productie methode te langzaam, de nieuwe euv methode werkt nog niet 100% in orde en daar gaat dit artikel over
Ik snap de link naar de "andere" techniek niet helemaal. De link is wat voor transistoren ze gebruiken. Dit artikel gaat over het belichten van de wafers. Denk niet dat EUV enkele node meegaat. Als je kijkt hoelang ASML er mee bezig is. Maar ook EUV heeft een limiet inderdaad. Denk dat het daarna lang lang wachten is voor een dieshrink.
Andere technieken om je wafers te "belichten'; om je transistoren te maken. Denk bijvoorbeeld aan MAPPER waar ze op een hele andere manier de vormen etsen in de wafers.

EUV was een grote gok die ASML nam, en het is een (misschien wel te) lastige technologie gebleken. Als er betere opties zijn, dan sterft de technologie gewoon uit, ook al is er nog zo veel moeite in gestopt:)
MAPPER is anders nog lichtjaren verwijderd van ASML qua efficiëntie.
De machines van het bedrijf leveren nu een tot twee siliciumschijven per uur af. Ter vergelijking: de apparaten van ASML kunnen al geruime tijd meer dan tweehonderd schijven per uur aan.
bron: https://fd.nl/ondernemen/...chine-van-mapper-bijna-af
Het is denk ik ook voor een compleet andere markt.
Mapper maakt het mogelijk om kleine oplages rendabel te produceren: moderne technologiestappen vragen een gigantische investering voor maskers - en dat is alleen rendabel bij grote oplages.

Ik denk dat Mapper dan ook geen significant aandeel van ASML af zal snoepen, maar eerder de halfgeleidermarkt algemeen (iets) groter maakt. Zeker voor startups zullen ze leuke dingen mogelijk maken: tegen redelijke kosten een produkt op de markt brengen en, als het groots aanslaat, overstappen op 'normale' produktiemethodes om kosten te reduceren.
Die technieken gaan inderdaad over opvolging van finfets maar het een hangt natuurlijk wel met het andere samen: nieuwe technieken voor transistors moeten een oplossing vormen voor ongewenste gevolgen die de verkleining met zich meebrengt. Heb het wel duidelijker omschreven.
Misschien nog niet zo slecht, momenteel wordt het meeste voortgang geboekt met steeds kleinere en meer transistors (en dit is al heel lang het geval), wanneer de rek er hier uit is moeten ze wel naar andere mogelijkheden kijken, met name, beter programmeren, andere cpu layouts, andere manier om dingen te berekenen...

Ik ken er allemaal het fijne niet van, maar volgens mij worden er zowiso andere dingen verwaarloosd nu dat het jaren zo snel is gegaan qua shrinken. (logisch want het verbruik moest drastisch naar beneden)
Volgens mij praat IMEC voor haar beurt. Het is aan ASML en haar klanten om te bepalen wanneer er gekozen gaat worden voor de oplossing zoals die door IMEC wordt beschreven. Wanneer ASML de obstakels weet te tackelen of ten minste op zo'n wijze kan verbeteren dat klanten er mee kunnen werken dan heb je dat alternatief niet nodig. Al deze obstakels, de lichtbron, doorvoersnelheid en uitvalpercentage, zijn bekend bij ASML én daar wordt al tijden aan gewerkt.
Al deze obstakels, de lichtbron, doorvoersnelheid en uitvalpercentage, zijn bekend bij ASML én daar wordt al tijden aan gewerkt.
.... door IMEC.
Een van de andere technieken maakt gebruik van elektronenbundels, waardoor, wanneer dit verder doorontwikkeld wordt, er op kleiner dan de genoemde 7 nm geproduceerd kan worden. Een bedrijf dat zich met deze elektronenbundel bezig houd is MAPPER Lithography uit Delft. Zie hun site voor video's met wat uitleg.

http://www.mapperlithography.com
Voor iedereen die meer over lithografie wil weten, op Youtube staat een fantastisch college erover:

https://www.youtube.com/watch?v=_bhEDQzNQ-c
18 maanden, 7nm, hoeveel kleiner gaat het nog worden Mr Moore?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True