ASML krijgt eerste bestellingen voor nieuwe generatie euv-chipmachines

ASML heeft vier bestellingen ontvangen voor zogenoemde high-NA euv-machines, waarmee fabrikanten in de toekomst op nog kleinere schaal structuren op wafers aan kunnen brengen. Eind 2021 moet de levering plaatsvinden.

Het gaat om bestellingen voor onderzoeksdoeleinden van drie 'grote halfgeleiderfabrikanten' die ASML niet nader bij naam noemt. De grootste fabrikanten zijn TSMC, Samsung, Intel en Global Foundries. ASML heeft nog eens acht opties op de high-NA-systemen. Het bedrijf verwacht de machines in 2024 te kunnen leveren

De systemen hebben een NA van 0.5, waar de huidige euv-systemen een NA van 0.33 hebben. NA staat voor numerieke apertuur of openingshoek van het objectief. Hoe groter deze waarde hoe kleiner de structuren die op de wafers geprojecteerd kunnen worden. ASML heeft een belang in Carl Zeiss SMT genomen om de productie van optische systemen met hogere NA te kunnen garanderen.

ASML verwacht dat chipfabrikanten tussen eind dit jaar en begin volgend jaar euv-machines gaan inzetten voor chipproductie op grote schaal. Dat zal dan voor de 7nm-node zijn. Ook de kleinere node daarna kan met de huidige euv-generatie geproduceerd worden. De high-NA-opvolger kan vervolgens ook weer twee tot drie nodes mee, denkt ASML.

Om euv productierijp te krijgen moet nog altijd de doorvoer omhoog. ASML streeft naar een gemiddelde doorvoer van 125 wafers per uur. Volgens het bedrijf is dat aantal behaald bij een klant en in ASML's eigen fabriek heeft een NXE:3400-machine inmiddels 140 wafers per uur behaald. Het streven is om bij high-NA een doorvoer van 185 wafers per uur te halen.

De chipindustrie maakt zich op naar de overgang op euv-machines, omdat de grenzen van de huidige immersielithografie in zicht komen: vanaf de 7nm-node wordt multiple patterning, het verscheidene keren belichten voor kleinere procedés, waarschijnlijk te tijdrovend en te duur. Bij immersielithografie worden de patronen voor de chip op het waferoppervlak geprojecteerd door licht met een golflengte van 193nm, waarbij een laagje water tussen lenzen en wafer voor extra lichtbreking zorgt zodat kleine structuren aangebracht kunnen worden. Euv-machines maken gebruik van extreem ultraviolet licht met een golflengte van 13,5nm zodat in een keer kleinere structuren aan te brengen zijn.

ASML leverde in het eerste kwartaal drie euv-machines aan klanten en ontving negen nieuwe bestellingen. Het bedrijf uit Veldhoven verwacht dit jaar twintig en volgend jaar minstens dertig euv-machines te leveren. De omzet van ASML steeg afgelopen kwartaal naar 2,3 miljard euro, tegenover 1,9 miljard euro vorig jaar. De kwartaalwinst bedroeg 540 miljoen euro.

Reacties (50)

[CH4OS]

De chipindustrie maakt zich op naar de overgang op euv-machines, omdat de grenzen van de huidige immersielithografie in zicht komen: vanaf de 7nm-node wordt multiple patterning, het verscheidene keren belichten voor kleinere procedés, waarschijnlijk te tijdrovend en te duur.

Het is dus geen grens van de techniek zelf, maar meer of het rendabel is om met de techniek verder te gaan, omdat met de huidige stand van de techniek het niet toereikend genoeg is om het nog rendabel toe te passen. De grens van de techniek an sich lijkt me daardoor - in theorie - nog niet bereikt. Lijkt mij wel een belangrijke nuance. En aangezien het "waarschijnlijk" te duur zou kunnen worden, is dat dus ook niet 100% zeker.

De verkoop van deze machines is natuurlijk alleen maar mooi voor ASML en ons kleine kikkerlandje. Waar een klein land als Nederland al niet groot in kan zijn!

[Reactie gewijzigd door CH4OS op 23 juli 2024 20:42]

[brinkdinges]

Het is naar mijn weten ook wel een behoorlijk technisch probleem om multiple patterning toe te passen. Na double en triple patterning wordt het toch wel erg lastig om met een minuscule aanpassing nog een keer te belichten. Het schaalt ook niet erg lekker natuurlijk. "Waar willen jullie zijn over vijf jaar?" "Dan willen we twaalf maal belichten." Dat vertoont geen visie.

Euv is een verschrikkelijk moeilijk traject gebleken, dus blijkbaar was multiple patterning nog lastiger en minder toekomstbestendig. Ik las vanmorgen dat ze rond 1996 begonnen zijn met euv en rond 2006 verwachtten de eerste machines te leveren.

[JanusJaap]

Het is ook erg moeilijk, heel moeilijk. Dat zie je onder andere terug in de groei van personeel. Wat de machines doen, is nog steeds hetzelfde; lichtgevoelig materiaal belichten op een juiste positie. Echter zijn de daarvoor benodigde functies in de machines steeds uitdagender geworden qua uitvoering. Wat vroeger bedacht werd met een team van 10 man, bestaat nu uit 100 man. Je hebt steeds meer mensen nodig om uiteindelijk eenzelfde truc uit te halen.

[JanusJaap]

Ik snap je punt, maar in de tekst wordt 'techniek' niet genoemd. Alleen het woord grenzen zonder verdere aanduiding. Dat kan dus net zo goed wijzen op techniek als economie als iets anders. Er worden grenzen bereikt...

[CH4OS]

Ik snap je punt, maar in de tekst wordt 'techniek' niet genoemd. Alleen het woord grenzen zonder verdere aanduiding. Dat kan dus net zo goed wijzen op techniek als economie als iets anders. Er worden grenzen bereikt...

Met 'de techniek' doel ik dan natuurlijk op immersielithografie of een er op lijkende techniek voor mijn part. Een beetje meer begrijpend lezen kan echt geen kwaad.

[CH4OS]

Met het 'begrijpend lezen' doelde ik dus meer op kijken naar wat ik bedoelde. Niet daadwerkelijk het begrijpend lezen. Het was niet hard bedoeld. Mijn excuses. Met techniek doelde ik dus op beide technieken van de machines.

En inderdaad, wat ik aanhaal is niet wat er letterlijk staat, maar is wel wat ik er ook uit opmaak, tussen de regels door.

[Reactie gewijzigd door CH4OS op 23 juli 2024 20:42]

[JanusJaap]

Top.

En ik wilde nog 1 ding typen, was ik vergeten. Je opmerking heeft het voor anderen misschien wel meer helder gemaakt. Ik moet ook niet zo moeilijk doen...

[aicaramba]

De systemen hebben een NA van 0.5, waar de huidige euv-systemen een NA van 0.33 hebben. NA staat voor numerieke apertuur of openingshoek van de lens. Hoe groter deze waarde hoe kleiner de structuren die op de wafers geprojecteerd kunnen worden.

De EUV machines werken toch met spiegels ipv lenzen? Het EUV licht kan niet door glas of lucht heen, dus wordt er gebruik gemaakt van vacuum en spiegels. Hoe zit het bovenstaande verhaal dan?

[Olaf]

Ja, helemaal gelijk, ik heb het vervangen door objectief en bij euv is dat inderdaad het stelsel van spiegels. Leuk feitje: de spiegels van Zeiss moeten zo glad zijn, dat als je ze op schaal van het aardoppervlak zou zien, er geen oneffenheden hoger dan 5mm mogen zijn.

[JoepW]

En nog een weetje. Zeiss vond het financiele risico van de ontwikkeling te groot om dat zelf te dragen. Daarom heeft ASML een deel van Zeiss gekocht. € 1,76 miljard om precies te zijn...

[Reactie gewijzigd door JoepW op 23 juli 2024 20:42]

[Olaf]

Over de relatie tussen Zeiss en ASML staan leuke passages in het boek De Geldmachine. Ook begin jaren negentig was het al de vraag of Zeiss de vereiste lenzen kon en wilde leveren, ook omdat het Duitse bedrijf toen in zwaar weer zat.

[JoepW]

Idd toen ook al.
Wat ik pas sinds kort weet is dat Zeiss AG in handen is van een stichting.

[Reactie gewijzigd door JoepW op 23 juli 2024 20:42]

[JanusJaap]

Nog een leuk weetje: het zwaartekrachtveld van de aarde is overal anders. Afhankelijk van de locatie waar een machine geplaats wordt, is er ook een andere afstelling nodig. Wat in Veldhoven goed blijkt, is in Taiwan veranderd.

[RAAF12]

Dat was al zo bij KTV beeldbuis TV's die moesten per continent op kleurzuiverheid worden afgeregeld. zwaartekrachtveld=aardmagnetisch veld.

[JanusJaap]

Gaaf, wist ik idd niet. Maareh, zwaartekrachtveld en magnetisch veld zijn wmb niet hetzelfde. De ene wordt opgewekt door een massa, de andere door..... in het geval van de aarde doordat er stroom wordt opgewekt door inductie in de aardkern.

[aicaramba]

Nog een leuk feitje. De duurste spiegels in de machine kosten zo'n 10mln euro.

[sugarlee89]

Vertel mijn vriendin dat maar niet

[DaManiac]

Het maakt niet uit hoe duur de spiegel is, je wordt er niet knapper van als je erin kijkt

[Bruin Poeper]

Nog een leuk feitje. De duurste spiegels in de machine kosten zo'n 10mln euro.

Dat had je niet moeten verklappen.
Nu gaat iedereen zich verdiepen in het maken van spiegels.

[SvenHe]

Mmmm, dat is zeg maar gladder dan het IJsselmeer op een windstille dag nacht...

[Blokmeister]

Nu dienen de spiegels inderdaad als lens. Je hebt dus volgens mij gewoon een grotere spiegel nodig. De grootte van de spiegel kan je dan zien als openingshoek.

De formule voor de numerieke apertuur geldt voor een lens, dat is een transmissieve lens zoals we in onze camera's hebben zitten, maar dat kunnen ook reflectieve lenzen zijn, zoals we in veel telescopen hebben. Op https://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_aperture staat wat meer informatie.

[Reactie gewijzigd door Blokmeister op 23 juli 2024 20:42]

[fastedje]

Het nadeel van een grotere spiegel is dat de brandpunt afstand groter wordt en daardoor oneffenheden ook worden uitvergroot.

[Blokmeister]

Hoezo zou de brandspuntafstand groter worden? Je kan de spiegel toch gewoon groter maken zonder de kromming ervan te veranderen?

[fastedje]

Je hebt inderdaad gelijk, het doel is om de maximale invalshoek ze groot mogelijk te krijgen. Als je de brandpuntafstand vergroot en tegelijk de spiegel vergroot dan wordt deze hoek niet groter. Je kan ook andersom redeneren: als die NA de belangrijkste factor is kan je ook de brandpuntafstand verkleinen met een even grote wat vollere spiegel, maar ik heb zo'n vermoeden dat de brandpuntafstand ook een belangrijke invloed heeft op hoe groot of klein het masker moet zijn.

[sympa]

En tegelijk is het probleem dat EUV zich alleen maar laat reflecteren als het licht rakelings langs de spiegel gaat. Vergelijk het met een niet-glansend voorwerp: vaak glanst dat wel als je er rakelings langs kijkt.

Dus het gaat hier om een weergaveapparaat dat licht vanuit verschillende richtingen naar dezelfde plek projecteert (NA van 0.5 betekent dat licht dat op een bepaald punt op de chip valt vanuit een bundel komt die 60 graden 'breed' is) terwijl binnen het apparaat licht juist zo rakelings mogelijk lans de spiegel(s) moet.

Dat het hele ding onder vacuum werkt, de lichtbron al problematisch is (er is geen materiaal/glas/diamant dat die golflengte doorlaat, dus lekt het gas door de lichtopening zo het vacuum in?), en de lichtbronnen nogal zwak waren vroeger lijken dan al kleinere problemen.

Knap spul hoor.

[Octium]

"alleen maar laat reflecteren als het licht rakelings langs de spiegel gaat. "" -> incorrect
"er is geen materiaal/glas/diamant dat die golflengte doorlaat," -> incorrect , simpel bewijs is de multilayer spiegel zelf al. Die meerdere lagen zouden geen functie hebben als alleen de bovenste laag licht zou reflecteren. En wat te denken van het pellicle?
"dus lekt het gas door de lichtopening zo het vacuum in?" -> welk gas?

[JoepW]

Sowieso is het een baanbrekende machine. Zowel qua optische oplossingen als ook qua stabilisatie.
Maar de omvang verbaasde mij nog het meest. Ca. 2,5 Boeing 747 qua volume

[aicaramba]

Dat valt wel mee, hoor.. De machines zijn zo'n 14x4x4m. Verder is er nog een ruimte nodig van (schatting) 10x10x5m voor de Co2 laser. Ik weet de exacte afmetingen niet meer, maar dit zijn zo ongeveer de afmetingen van de machines zelf. Uiteraard moet de cleanroom nog wel wat groter zijn, maar de nieuwere (en grootste machines) zijn ongeveer die afmeting.

Over 747's gesproken. Binnenkort worden 747's EOL, maar laten de kisten waar de ASML machines in worden vervoerd (en dus ook de verschillende modules van de machines) nou te zijn ontwikkeld voor voervoer in 747's. 747's zijn qua grootte van laadruim uiterst geschikt voor het vervoeren van deze machines. Een alternatief vliegtuig om te vervoeren is nog niet zo makkelijk te vinden. Dit is een van de uitdagingen waar ASML tegen aan aan het lopen is.

[Reactie gewijzigd door aicaramba op 23 juli 2024 20:42]

[JoepW]

Idd wederom een uitdaging.
Eigen vloot?

[TheMak]

SpaceX raketten?

[JoepW]

Dat lijkt me een risicovolle route. Maar dat had je zelf kunnen bedenken.

[Verwijderd]

Antonov 225 dan maar ?

[Verwijderd]

Nee, een A300-600ST, ziet er veel leuker uit.

[Engineer]

Als ze bedrijven voor miljarden kunnen overkopen, moet een 747 ook geen probleem zijn

Al denk ik dat ze dan wel ongezond krampachtig aan het oude zouden blijven vastklampen. Er zijn vast alternatieve vrachtvliegtuigen die geschikt zijn.

[Verwijderd]

De actief geconditioneerde kisten ofwel RGX en RZX type vliegtuigcontainers zijn wel geschikt maar (nog) niet geaccordeerd voor gebruik in o.a. 777 of Airbus type vliegtuigen. Er wordt natuurlijk alweer hard gewerkt aan een breder toepasbare 'kist waar ook de nieuwste machine modulair in gaat passen. Overigens gaat het geheel modulair naar de klant , het zullen dus sowieso meer shipping units gaan worden.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 20:42]

[ChAiNsAwII]

Hier past t vast wel in :
https://www.youtube.com/watch?v=Ix2thCAHi2U

[Fermion]

WUT.... 2,5 Boeing 747

[Tuningistweaker]

Jeetje kriebel. Moet ik nu op Tweakers lezen dat dat alles nog groter= zwaarder wordt?
Ik denkt dat er gewezen wordt op de totale massa tov max lading v e 747. Die 14 m lengte komt meer in de buurt.

[JanusJaap]

Dan moet je toch beter de intranet pagina's in de gaten houden... Zoek ff tussen het laatste nieuws.

[Tuningistweaker]

Misschien dat ik de oorspronkelijke statement misinterpreteer en verkeerd begrijp. Ik heb het over de scanner, niet source + fab. Maar mijn bronnen zouden in principe wat directer moeten zijn dan intranet

[Reactie gewijzigd door Tuningistweaker op 23 juli 2024 20:42]

[sugarlee89]

En allemaal begonnen met de PAS 2000 stepper op Strijp S. maar ze gingen al snel naar Veldhoven, volgens mij 85. Mn vader was niet bij hun werkzaam maar wel op hetzelfde complex.

[xavalon]

Met EUV werkend te krijgen ASML haar toekomst zeker gesteld. Was EUV blijven hangen op niet practisch dan hadden ze niet alleen in Veldhoven, maar ook bij alle chipfabrikanten een probleem gehad.

De komende jaren gaan de vier grootste chip fabrikanten allemaal gebruik maken van EUV technologie van ASML voor de 7mn chips.

[grasmanek94]

Als ze naar 7nm gaan, kan iemand mij uitleggen hoeveel meer performance we kunnen verwachten? En hoeveel meer transistors? Ik zou denken verhouding in oppervlaktes dus 7*7=49, 10*10=100 dus ongeveer 50% meer transistors?

En schieten de prijzen dan niet erg omhoog omdat bij 7nm de yield veel lager zal zijn dan bij 10nm? of valt dat ook mee?

[Reactie gewijzigd door grasmanek94 op 23 juli 2024 20:42]

[JanusJaap]

Toevoeging: als de mogelijke opbrengst per uur omhoog gaat, moet de machine zelfs meer betrouwbaar worden. 1 uur stil staan kost dan namelijk nog meer productie, dus je mag minder stil staan. En die getallen zijn al belachelijk hoog, gezien de techniek in EUV. Machines moeten het 'gewoon' 365/24/7 doen. (ok, dat is een klein beetje overdreven, maar dan ook maar echt een klein beetje)

[A Lurker]

Ik denk dat de prijzen niet per se omhoog gaan schieten, voor de consument moet het wel vooruitgang blijven.

Maar die vooruitgang gaat wel steeds moeizamer/langzamer. Je ziet dat overstappen op een kleinere node steeds lastiger economisch te verklaren is. De R&D-kosten stijgen exponentieel, en de besparing op productiekosten per chip lopen enorm terug. Dat was ook al zo voor EUV, en wellicht zijn straks vanwege het niet meer hoeven toepassen van multiple patterning de kosten per chip wel weer prima, maar R&D blijft een ding.

Maar heel simpel, uiteindelijk is het een kwestie van de markt die vraagt om meer. Er is nog steeds genoeg vraag naar meer, kleiner en sneller, dus er zal voorlopig nog vooruitgang zitten in dat segment. Maar als de eisen minder hoog zijn, is productie van de chip op een grotere node (en met een oudere machine/technologie) al snel een goed/beter idee.

[Tuningistweaker]

Absoluut, ik denk ook dat er een nog sterkere splitsing ontstaat tussen the high end scanners (EUV) en het beste v.d vorige generatie (DUV+Immersion technology). Met de introductie van de High NA machine komt EUV nu eindelijk ook op een output die vergelijkbaar is met DUV, maar vraagt het om een totaal ander niveau van investeringen. Voor sommige toepassing zal het echt veel aantrekkelijker zijn om gewoon meer DUV machines te kopen i.p.v een EUV machine aan te spreken om een grotere node erop te draaien.

Neemt niet weg dat DUV machines ook profiteren van ontwikkelingen in EUV.

[codebeat]

In de inleiding (subkop) staat: "Eind 2021 moet de levering plaatsvinden." en in de alinea daarna staat er: "Het bedrijf verwacht de machines in 2024 te kunnen leveren." ???

[evilution]

2024 zal slaan op die optie op acht machines.

[JanusJaap]

Als in de zin 'de machines' vervangen was door 'deze machines' was het idd nog beter geweest, echter valt het wel uit de tekst te halen. Het zijn zelfs 2 aparte alinea's.