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

ASML wil in 2019 euv-chipmachine voor meer dan 155 wafers per uur leveren

ASML boekt vooruitgang bij het verhogen van de productie van zijn euv-machines voor het maken van chips. In de tweede helft van volgend jaar moet de NXE:3400C verschijnen, die 155 wafers per uur kan afhandelen.

Momenteel zijn er meerdere NXE:3400B-machines bij klanten van ASML actief die meer dan 125 wafers per uur draaien, al meldt het Veldhovense bedrijf niet of dit een gemiddelde is. ASML heeft een gemiddelde van 125 wafers per uur als minimale grens gesteld voor massaproductie.

TSMC wil volgend jaar euv inzetten bij zijn tweede generatie van de 7nm-chipproductie. ASML meldt nu bij de bekendmaking van zijn kwartaalcijfers dat het zijn dienstverlening op orde heeft voor die massaproductie en dat de beschikbaarheid van de euv-machines steeds verder wordt verbeterd, zonder daarover statistieken te noemen. Het doel is om ze meer dan 90 procent van de tijd operationeel te laten zijn.

ASML leverde afgelopen kwartaal vijf euv-machines en ontving bestellingen voor nog eens vijf machines. Volgend kwartaal moeten er zes systemen de productiefaciliteit in Veldhoven verlaten, waarmee het totaal voor heel 2018 op achttien uitkomt. In 2019 wil ASML in totaal dertig euv-systemen leveren.

De halfgeleiderindustrie is bezig met de overgang van de huidige immersielithografie naar euv-lithografie. Bij immersielithografie worden lagen met chipstructuren op het waferoppervlak geprojecteerd door licht met een golflengte van 193nm, maar de grenzen voor verdere verkleining hiermee komen in zicht. Euv-machines maken gebruik van extreem ultraviolet licht met een golflengte van 13,5nm zodat kleinere structuren aan te brengen zijn. TSMC en Samsung zijn bezig euv te integreren in hun procedés voor chipproductie, Intel neemt een afwachtende houding aan en GlobalFoundries is afgehaakt.

ASML behaalde in het afgelopen kwartaal een omzet van 2,78 miljard euro en maakte 680 miljoen euro winst.

Door Olaf van Miltenburg

Nieuwscoördinator

17-10-2018 • 10:41

71 Linkedin Google+

Submitter: Pjotr

Reacties (71)

Wijzig sortering
Ik werk nu drie maanden als first line support van de EUV-fabriek bij ASML, en ik vind het erg leuk om te zien dat de moeite van mijn collega's en mij tot uiting komt. Het zijn supergave apparaten, en dat enthousiasme zie ik ook terug bij de operators van de machines en de mensen van ontwikkeling. Mooi ook om te zien dat onze klanten er ook steeds meer vertrouwen in krijgen.
Dan kan je vast ook vertellen wat dit betekent voor de wereld buiten ASML.
Hoeveel chips per uur betekent dit? En ik weet dat het afhankelijk is van welke chip, maar neem een gemiddelde grootte of als je over specifieke chips dit mag vertellen, neem zo'n chip als voorbeeld. Ik kan me voorstellen dat ASML een voorbeeld heeft om dit aan potentiële klanten uit te kunnen leggen, dus dat verhaal is ook een goed voorbeeld om te gebruiken.
Hoeveel chips per uur dat is niet een makkelijke vraag. Dat is hetzelfde als aan Volkswagen vragen hoeveel kilometer per jaar je nieuwe auto kan rijden. Wij specificeren alleen maar dat wij een bepaald aantal wafers per uur kunnen belichten. Als onze klant dan kleinere chips ontwerpt, dan kunnen er per wafer dus veel meer chips gemaakt worden.

Het verschil zit vooral in het volgende. Met EUV kunnen we in één keer een chiplaag belichten waarbij er met DUV (de vorige techniek) juist drie (of meer) stappen voor nodig waren.

Vergeet trouwens niet dat de chips niet kant en klaar uit onze machines komen rollen. Onze machines doen één specifieke stap tijdens het chipfabricageproces. Omdat een chip uit meerdere lagen bestaat, moet zo'n wafer dus ook vaker door onze machine heen. Voor de echte logicalaag van de chip, dus de echte transistoren, is echt hoge resolutie nodig. Echter, voor de andere lagen, bijvoorbeeld de stroomaanvoer, is die resolutie niet nodig, en die stap kan prima op oudere machines gedaan worden.

Is dat zo een beetje duidelijk?
Als ze het hier hebben over X wafers per uur, neem ik aan dat het X aantal keer een wafer belichten per uur is, juist? Dus stel dat je 5 wafers per uur doet en je een wafer 5 keer moet belichten (5 lagen) dan heb je eigenlijk maar 1 wafer "afgemaakt". Maar ik neem aan dat het aantal dat gegeven is handiger is omdat het aantal lagen niet altijd hetzelfde is.

En heeft u toevallig een linkje met de stappen die nodig waren bij DUV? Gaat het dan over meerdere recticles/photomasks per laag of over iets anders?
Oh, je mag me gewoon tutoyeren hoor ;) .

Normaal gesproken belicht je een wafer niet vijf keer direct achter elkaar, daar zitten veel meer stappen tussen. Dat betekent dat je een wafer gewoon één keer belicht voordat hij de machine uit gaat. Bij EUV is dat hetzelfde als in DUV. Je belicht gewoon één laag met één reticle. Daarna gaat je wafer je hele proces door, en vervolgens belicht je nog een keer met een ander reticle.

Je wil een reticle zo min mogelijk veranderen, aangezien dat relatief gezien best lang duurt. Je belicht dus eerst al je wafers met één reticle. Daarna laad je een ander reticle en belicht je nog eens opnieuw.

Verder is je reticle per laag anders, aangezien je elke keer een ander patroon wil schrijven. Ik kan me namelijk niet voorstellen dat je twee keer dezelfde laag boven op elkaar moet hebben. Bij multiple patterning geldt dat ook. Dan heb je eerst een reticle voor het ene lijntje, en vervolgens een ander reticle voor het lijntje ernaast.
Normaal gesproken belicht je een wafer niet vijf keer direct achter elkaar
Ik denk dat wat @GoldenBE bedoelt is dat als er wordt gesproken over "x wafers per uur", dat het dan (voor niet-ingewijden) klinkt alsof het productieproces er zo uitziet:
  • Machines van andere bedrijven doen een aantal productiestappen (en leveren x wafers per uur).
  • Die x wafers per uur worden door een machine van ASML belicht.
  • Machines van andere bedrijven voltooien het productieproces.
  • De gehele fabriek produceert x wafers per uur (of nou ja, het aantal chips dat je uit die wafers kunt halen).
In werkelijkheid is het (vanwege meerdere lagen, en meerdere belichtingen per laag) vele malen ingewikkelder. Om een lang verhaal kort te maken: hoewel altijd de naam "wafers per uur" wordt gebruikt zou het correcter zijn om te zeggen "wafer-belichtingen per uur".

ps. Wat niets afdoet aan de prestatie van ASML. De feature size die tegenwoordig gehaald wordt is absurd klein; als je het voor het eerst aan iemand uitlegt dan is het niet meer dan logisch dat ze denken "ja maar, dat kan toch helemaal niet"? Hulde voor de mensen die antwoorden "natuurlijk kan dat wel... en we zijn al bezig met een machine die nog kleinere details kan produceren!". _/-\o_

[Reactie gewijzigd door robvanwijk op 18 oktober 2018 00:34]

Op een standaard 300 mm wafer gaan ongeveer 150 full-size fields met bruikbare dies, als je die-loss en edge-loss mee rekent. Afhankelijk van het ontwerp dat je produceert gaan er meerdere dies per veld, voor zoiets als een Core i9 denk ik 1 of 2 per veld, voor DRAM of kleinere designs een stuk meer.

Dus reken maar uit, 155 wafers per uur * 150 fields per wafer * 2 dies per veld = tegen de 50K chips per uur. Dat keer de verkoopprijs van een i9 (laten we zeggen 500 euro) en dan zit je op 23 miljoen euro per uur :P

Uiteraard kun je dit niet zo uitrekenen want 1 chip bestaat uit tientallen layers en gaat per layer door een hele straat aan machines, maar laten we zeggen dat als je EUV machine er 1 uur uit ligt je potentieel 23 miljoen schade hebt.

Een NXT (DUV dus, geen EUV) doet trouwens al over de 300 wafers per uur tegenwoordig :Y)
De huidige NXT's bij de klant halen de 300 wafers per uur nog niet. De nieuwste NXT (NXT2000) zit op 275 wafers per uur. Let wel dat dit getal gebasseerd is op 96 velden met 30 mJ/cm^2 exposure energie van de die. Dus afhankelijk van de applicatie kan dit minder zijn. Heel veel sneller daarentegen kan niet.

[Reactie gewijzigd door cold_as_ijs op 17 oktober 2018 14:00]

Wat is die 30 mJ/cm^2 in dit verhaal?
Dat is de energie die je in je wafer stopt per oppervlakte. Als je langer belicht, stop je er meer energie in. Hetzelfde als dat je zonnepanelen hebt, die geven een bepaalde opbrengst per oppervlakte per uur. Als je meer energie wil opwekken, dan moet je langer wachten.
Da's de energiedichtheid: hoeveel energie er geprojecteerd wordt per oppervlakte.

Voor een lagere mJ/cm^2 kan je (met eenzelfde lichtbron) korter belichten, en dus sneller klaar zijn.
mJ/cm^2 = millijoule per vierkante centimeter. Volgens mij is dat een meeteenheid voor de UV dosis.
Sorry heb het wat verduidelijkt
Ok, tegen de 300 dan, niet over de 300 ;)
23 miljoen euro per uur is 552 miljoen per dag
en 365 dagen betekend dat dan 200 miljard per jaar.

Lijkt me beetje hoog en uit de lucht gegrepen die cijfers

Intel zat in 2017 op ongeveer 60 miljard omzet !
Intel heeft vrij veel fabs wereldwijd en dus meerdere van dit soort machines staan.
Daarom schreef ik ook dat je dat niet zo kunt berekenen, en je hooguit kunt zeggen dat je dat bedrag aan omzet zou kunnen mislopen als 1 machine er voor zou zorgen dat de hele trein een uur lang stil ligt of bijvoorbeeld een uur lang alle wafers die er doorheen gaan zou scrappen (je verliest dan namelijk veel meer productie uren dan alleen dat ene uur voor die ene laag op die ene machine). Vanzelfsprekend zorgen ze in de fab wel dat ook dit niet gebeurt...

Uiteraard is de oprengst van 1 machine niet gelijk aan het aantal wafers keer de waarde van een wafer helemaal aan het einde van het productieproces. Het getal wat ik noemde was alleen maar om even in context te zetten hoeveel de waarde van 155 compleet gefabriceerde wafers zou kunnen zijn :+

[Reactie gewijzigd door johnbetonschaar op 17 oktober 2018 13:58]

Een chip bestaat uit meerdere lagen. Dat heb je niet meegenomen in je berekeningen.
Mooi bedrijf. Uniek product.
Als context hier hun EUV roadmap (en de volledige PDF, juni 2018)
Ik heb mijzelf niet ingelezen in de euv-chipmachines, maar is 90% operationeel niet erg weinig?
Ik vind het al bijzonder dat ze uberhaupt >50% halen. Deze machines zijn bijzonder complex, alle componenten worden uitbesteed aan tientallen bedrijven en de gigantische organisatiestructuur en onderhoud er achter is vaak problematisch.

Ik heb al zo vaak gehoord dat er machines stil moeten gelegd vanwege het vervangen of aanpassen van kleine componenten dat ik me soms verbaas hoe deze machines uberhaupt functioneren...
De EUV Collector heeft niet het eeuwige leven, en moet ongeveer eens per maand worden vervangen, en vervangen betekent downtime...
10% downtime = 876 uren op jaar basis. Dat is niet alleen 12 EUV collectors op jaar basis.
In deze periode wordt niet aleen onderhoud gedaan, maar ook verbeteringen geïnstalleerd om te komen tot een hoger percentage.

als je recente presentatie bekijkt van Asml :
https://staticwww.asml.com/doclib/investor/presentations/2018/asml_20180314_2018-03-14_BAML_Taiwan_March_2018_FINAL.pdf
zie je dat planned uptime voor deze technologie zelfs nog iets ongunstiger wordt weergegeven.

edit : typos

[Reactie gewijzigd door Deakers op 17 oktober 2018 13:08]

Een EUV collector uitwisselen is niet even in een uurtje klaar hoor. Dat ding is ongeveer niet eens zichtbaar in de machine zoveel kabels en leidingen zitten er aan vast ;)
Geplande onderhoud is geen downtime.
Gepland onderhoud is absoluut downtime. Downtime is de hoeveelheid tijd dat het apparaat niet kan doen waarvoor hij gekocht is: chips produceren. Als een EUV collector vervangen wordt, worden er tijdelijk geen chips geproduceerd.

Als je een service-level agreement voor een dienst hebt, telt zeker al het geplande onderhoud mee in de downtime.

Vaak wordt ongeplande downtime en geplande en aangekondigde downtime apart gespecificeerd. Bij deze aankondiging mist helaas hoeveel er gepland is, en hoeveel ongepland ze verwachten.
Daar houdt je bij aanschaf toch rekening mee dat je spul onderhoud nodig heeft?

Geplande maintenance wordt door de bedrijven die zo stoer doen met hun 99,999etc% uptimes bv gewoon niet meegerekend als downtime. Bij het kopen van zo'n product die elke maand een dag (of meer) niet kan produceren, dan weet je dat op voorhand en houdt je daar toch rekening mee? Dan ga je je toch niet rijk rekenen van "Ja die dag had de machine kunnen produceren", nee... juist niet. Je rekent wat zo'n ding op maand basis produceert, niet per uur of per dag.
Je kan zoals jij zelf rekenen wat je wil Als je onderhoud niet als downtime ziet kun je dus altijd bijna 100% halen.

Sterker nog dan kun je 100 dagen up zijn en de rest is onderhoud. Als je in de dagen dag je up bent geen storing hebt kun je dus idd stellen dat je 100% uptime hebt.

Dat is echter spelen met cijfertjes en uiteindelijk gaat het er om wat je 24 uur 365 dagen per jaar kan doen. Onderhoud betekend (als de machine niet kan doordraaien tijdens onderhoud) dat de machine stilstaat en dus niets doet. Stilstaan is down wat mij betreft. Dus onderhoud betekend gewoon down, niet iets kunnen doen.
Ja hoe denk je anders dat partijen al jaren aan de 99,99etc% uptimes komen? Onderhoud van een paar uur per jaar schopt dat al onderuit. Elk systeem heeft onderhoud nodig.

Cloud providers spelen er ook mee, die rekenen ook geen downtime als ze servers in onderhoud nemen, gezien de dan de load heen en weer schuiven. En iedereen die een Windows server draait komt anders nooit voorbij de 99%, genoeg hosting providers die ander beweren :)

De onderhoud downtime kun je inplannen op momenten dat gebruikers er bv geen last van hebben, 's nachts, weekend etc. Dus er worden 0% aan werkzaamheden onderbroken, het systeem werkt wanneer dat nodig en vereist is.

In heel veel gevallen en bij veel partijen wordt geplande downtime/onderhoud niet meegerekend.
Natuurlijk moet je geplande downtime meenemen als downtime.
Het is namelijk een opportunity voor verbetering en die wil je zichtbaar maken.
HOE is dat geen downtime....
Downtime is als een systeem echt niets doet terwijl het wel bezig zou moeten zijn.

Onderhoud van een systeem is onderdeel van de werkzaamheden van een systeem.
Dat boeit de klant/gebruiker geen reet... Niet werken == downtime.
Als onderhoud geen downtime is betekend dat dus dat de machine door blijft werken terwijl jij met onderhoud bezig bent. Knap dat dat bij zo een machine mogelijk is.
Bij scheepsdieselmotoren is het volgens mij mogelijk om een enkele cilinder, maar meestal een tegenover elkaar liggend paar, stil te leggen voor onderhoud. Die kunnen ze loskoppelen van de krukas, en vervolgens onderhouden. Ik meen dat een keer gezien te hebben in een van die mighty ships discovery shows.
Er zullen idd voorbeelden zijn waarbij dit mogelijk is.

Idem als je een cluster computers hebt en onderhoud aan een deel wil doen waarbij de rest het overneemt. Dat is het idee van cloud computers.

Bij chip machines lijkt me echter dat onderhoud betekend dat de machine niet werkt en niet werken in down.
Dat hangt ervan af welk boek je management gelezen heeft. In de praktijk is elke stop van de machine downtime, maar geplande downtime is natuurlijk wel minder duur; je kunt het doen op een moment dat het het beste uitkomt.
Het zijn complexe en nauwkeurige machines, er kan veel mis gaan. En er is altijd tijd nodig voor onderhoud.
Het zou me niet verbazen als er ook dagelijks kalibraties moeten plaatsvinden. Het klinkt mij niet perse als weinig in de oren. Bedenk ook dat dit echt nieuwe technieken zijn, en je hebt altijd kinderziektes. In de loop van de jaren zal het steeds beter gaan. Maar 100% zal nooit gehaald worden in verband met onderhoud.
Sterker nog, bij elke wafer vindt er meerdere malen een calibratie plaats. Aangezien de structuren zo klein zijn die op de wafer dienen te komen, is het meten van de positie (om overlay goed te krijgen) waar een wafer op de belichtingstafel ligt en de hoogte van de wafer (om focus goed te krijgen) van levensbelang. Daarnaast is ook de lichtbron niet constant qua vermogen, dus moet je ook deze in de gaten houden.
Als je dan ook bedenkt dat temperatuursinvloed (uitzetting/krimpen van materialen bij een temperatuursverschil) aanwezig is, kom je er niet onder uit om voor, tijdens en na het belichten van een wafer te calibreren!
680 miljoen euro winst op 2,78 miljard euro omzet, dat is 25%!

Hoe komt het dat dit zo hoog is? Monopolie?
Vergeet niet dat als er een (financiele) crisis is, ASML het eerste bedrijf is wat een klap krijgt.

Beter hebben bouwen ze met deze (huidige) winst marges een buffer op die ze hard nodig hebben bij een (onvermeidelijke) volgende crisis
Inderdaad. Bij de vorige crisis hebben ze een hele hoop mensen nog met deeltijd WW weg moeten sturen omdat er simpelweg geen werk was. Het orderboek was leeg. Tel daarbij op dat ze verschrikkelijk veel geld in R&D moeten stoppen en dan is een hoge winstmarge eigenlijk wel nodig.
Vergeet daarnaast niet dat zonder ASML er weinig/geen vooruitgang is de komende 5 jaar op chip gebied.

De wereld heeft ASML nodig. En de beurswaarde van ASML is dan ook verre van representatief voor de werkelijke waarde.

Ik zou niet willen weten wat er gebeurd als ASML uit elkaar valt. Dan gaat er echt een stuk innovatie verloren. Of loopt vooral vertraging op. Ik denk daarom ook niet dat ASML zo snel failiet zal gaan.
Volgens mij is het marktaandeel van ASML ongelofelijk hoog, ik dacht zo'n 90% op immersielithografie. Van EUV is er volgens mij geen concurrentie, maar dat weet ik niet helemaal zeker.
Waarschijnlijk een combinatie van weinig of geen concurrentie en het feit dat ze leading edge producten aanbieden. Daar kruipt veel geld voor onderzoek en ontwikkeling in.
als je weinig concurrentie hebt, en iedereen wil jou machine, en je hebt beperkte productie capaciteit... dan zijn sommige bedrijven wel bereid om er voor te betalen.
Niet veel anders dan bij Apple (nouja, 52 miljard omzet en slechts 11 miljard winst, ~20%).

Dit soort cijfers zijn niet raar bij bedrijven die inderdaad een bijna monopolie hebben.

Overigens in mijn bedrijf zit er ook een winstmarge van 25% op alles wat we verkopen, en dat zijn relatief gewone machines in de food.

[Reactie gewijzigd door DropjesLover op 17 oktober 2018 11:18]

winstmarge van 25% op de machines is mogelijk nog wel normaal.

Alleen wanneer iedereen die niks met machines doet er van betaald wordt kom je meestal rond de 5% uit.

25% winst betekend marges van zo'n 50%
Het concept van "percentage marge" is vrij zinloos voor producten die hoge vaste kosten hebben, zoals de R&D kosten van ASML. Als Intel een extra machine bestelt hoeft de R&D niet over gedaan te worden. Dat is een ander verhaal bij zeg Albert Heijn, waar de dominante kosten inkoop van producten zijn. Als ik een extra pak hagelslag koop, dan moet Ahold ook een extra pak inkopen, en dan is het een goede vraag wat de inkoopkosten zijn.
Bij appie verkopen ze geen euv waver machines...
Zijn wel meer bedrijven met dit soort cijfers.

Ze zitten in een niche markt met veel investeringen. Dat betekend dus ook dat ze veel geld moeten blijven investeren, daar moet je winst voor maken. Als het even tegenzit blijven de kosten wel doorlopen en is de winst ineens een stuk kleiner.
Dat komt dat ze niet alleen machines verkopen (ja ze zijn duur maar dat levert maar een gedeelte van de omzet op) maar ook services aanbieden aan de afnemers. Dat wordt zeer goed betaald.
Als je het met andere fabrikanten (Apple (telefoon/computers), HP (printers), Braun (elektrische tandenborstels)) vergelijk komt ook daar de meeste omzet uit services en supplies (Appstore, cardridges, opzetstukjes).

Bij ASML is dat niet anders. Het is gewoon een business model dat aanslaat omdat ze een goed product hebben (net als de bedrijven waarmee ik het vergelijk).
EUV is echt mooie techniek, zeer gecompliceerd je komt er niet op uitgekeken. Ik ben wel benieuwd wat hun volgende techniek zal zijn.
De volgende stap is waarschijnlijk een fotonische chip al dan niet in samenwerking reguliere cpu’s.

https://www.photonicsnl.org

Het schalen heeft zijn voordelen maar men loopt al enkele jaren tegen steeds meer issues aan met bijbehorende kosten om dat te tackelen. Intel heeft zijn proces vb nog steeds niet op orde.
Maar om dat soort chips te maken, is ook weer gewoon lithografie nodig. Die machines zullen denk ik niet zo anders zijn.
Daar wordt al 30 jaar mee geschermd. Het probleem is dat de bestaande elektrische chips goed genoeg zijn voor de meeste doeleinden, en daarmee kunnen de tientallen miljarden gefinancierd worden die nodig zijn voor massa-productie. De R&D daarvan maakt dingen als EUV mogelijk.

Die photonische chips zijn niche-producten, die op geen enkele manier miljarden in R&D genereren. Alle theoretische voordelen ten spijt, ze leggen het af op praktische nadelen.
Ja, het is in de basis al zo ongelofelijk ingewikkeld! Maar dat maakt het inderdaad heel gaaf. Ik moet eerlijk toegeven dat ik niet veel meekrijg van de echte volgende techniek, behalve dan de doorontwikkeling van de huidige technologie. Ik ben ook benieuwd of er überhaupt een echt andere techniek zal komen.
Wie weet kunnen we straks biologische chips maken en die programmeren. Zeg maar je laat een menselijk brein kunstmatig groeien en kan dat dan programmeren.
Kan iemand uitleggen hoe indrukwekkend dit is? Een wafer kan verschillende groottes hebben, maar ik mis dit detail in het artikel.

Ik zie op de de specificatie pagina van de TWINSCAN NXE:3400B dat de throughput gedefinieerd wordt in:
The 300-mm wafer throughput target specification for the NXE:3400B is larger than or equal to 125 wafers per hour under the following conditions: Dose: 20mJ/cm2, die size: 26 mm x 33 mm, 96 shots.
Maar kan me niet goed voorstellen wat dit betekent. De 300-mm is de diameter van de wafer.
Bij 20 mm × 20 mm chips kom je op ongeveer 148 chips per wafer. Dus zo'n 18500 chips per uur van die afmeting. Maar de chips (die size?) worden steeds kleiner door de kortere golflengte van het productie proces.
Wij zeggen gewoon dat we een x-aantal wafers per uur kunnen belichten. Hoeveel chips onze klanten op één wafer maken, dan is hun eigen keuze. Met grotere chips passen er dus minder op één wafer, maar dat is een vrije keuze voor de klant. Het kan ook zijn dat onze klantt een resist gebruikt die je langer moet belichten voor 30mJ/cm2, dan gaat onze throughput dus ook omlaag.
De diameter is 300 millimeter, maar je kan je voorstellen dat rechthoekig gevormde dies (een laag van de chip) niet perfect op een ronde wafer passen. Aan de rand van de wafer worden de dies wel belicht, maar zijn niet compleet. Vandaar dat de 26x33mm dies 96 (shots)x worden belicht, maar er uiteindelijk maar 82 volwaardig zijn. Een wafer wordt echter 'altijd' volledig vol belicht vanwege het proces.

125 wafers per uur = dus 125x82 = 10250 dies per uur. Een die is echter in dit verhaal maar 1 belichting/laag en een chip bestaat uit wel 30 lagen (in geval van geheugen zelf 2 a 3x meer). Dan dus 10250/30 = 341 chips per uur. Als alle lagen per die goed zijn gegaan. Er is wat redundancy in een chip ontwerp ingebouwd, zodat niet iedere fout direct tot een afgekeurde chip leidt, maar 341 is dan dus de max, bij de gegevens die jij deelde. Komt er nog bij dat als er multiple pattering wordt gebruikt er voor 1 laag 2, 4 of wel 8x eenzelfde proces moet worden doorlopen, dus dan wordt 341 ook nog eens lager afhankelijk van de hoeveelheid lagen die mbv multiple patterning zijn belicht.

De die size kan inderdaad kleiner als je eenzelfde functionaliteit rekent met een kleiner proces, dus meer dies per wafer, dus idd potentieel goedkopere chips. Echter wordt vaak een kleiner proces gebruikt om een chip zuiniger te maken, minder vermogen nodig bij kleinere componenten, maar ook om meer functionaliteit per die te krijgen in het zelfde oppervlak. De die size wordt dus niet kleiner vanwege een kleinere golflengte, maar de structuren in een die kunnen wel kleiner.

Mijn verhaal is nog steeds niet het meest accuraat, maar geeft wel een klein inzicht.

En waarom is dit indrukwekkend? iedere keer (binnen 3.3sec voor dit voorbeeld) dat er een die belicht wordt (is een scannende beweging, dus niet 1 flits), worden er structuren van 10 a 20 nm belicht die met een nauwkeurigheid van enkele nanometers op de vorige laag worden gelegd, terwijl het product (de wafer) bij iedere laag de machine verlaat en diverse thermische en chemische processen ondergaat.

(Licht aangepast na terecht commentaar op multiple patterning invloed)

[Reactie gewijzigd door JanusJaap op 17 oktober 2018 22:24]

Multi-patterning zul je niet op iedere laag doen lijkt mij, dus de overhead zal dan minder zijn dan nu omschreven.
Ja, klopt, je gelijk. Het verhaal kan nog beter/ specifieker, maar dan kan ik blijven doorgaan. Ik hoop iig een klein tipje van de sluier op te lichten...

Heb een zin aangepast.

[Reactie gewijzigd door JanusJaap op 17 oktober 2018 22:24]

Op het moment zorgt EUV niet voor een verkleinings-stap. Maar het zorgt er voor dat het aantal process stappen op een wafer veel kleiner wordt. Dit heeft als voordeel
minder process stappen is minder kans op fouten in een chips op de wafer.
Dat betekend dat je meer werken chip van een wafer krijgt. Dat betekent meer winst.

In dit artikel wordt ook verteld dat ze geen verkleining stap gaan doen maar met EUV de 7nm node chips maken die ze nu al met DUV immersion doen.
Heb je helemaal gelijk in. In de toekomst kunnen ze dat dan wel weer makkelijker doen. Je kan echt beter gedefiniëerde patronen krijgen met EUV: nieuws: Samsung valideert met euv op 7nm gemaakt sram
Dat betekent meer winst.
Hopelijk ook wat goedkoper voor de consument. Zo zou bvb Intel beter concurreren en de afzet vergroten, waardoor ook de winst toeneemt.
Om een beetje een schaal te geven van hoeveel wafers en van dit soort machines je nu nodig hebt om een klant als Apple te bedienen:

Apple heeft van Q4 2017 t/m Q3 2018 zo'n 225 miljoen iPhones verkocht. Als we aannemen dat tweederde de iPhone 8, 8 Plus of X was, betekend dat 150 miljoen van de nieuwste chips.

Uit een wafer haal je ongeveer 600 chips van dat formaat (81mm2). Dat betekend dat je ongeveer 250.000 wafers nodig hebt.

Als een machine dus 150 wafers per uur maakt en 90% van de tijd draait, zijn dat 3240 wafers per machine per dag en ruim een miljoen wafers per jaar. Dat betekend dat een klant als Apple ongeveer 25% van een machine inneemt voor hun meest gebruikte chip.
Een chip bestaat uit meerdere lagen dus die is niet klaar na 1 belichting (met de huidige generatie heeft een laag soms ook nog meerdere belichtingen nodig). En ik gok dat je niet voor iedere laag zal een EUV nodig zult hebben, alleen die je nu zou doen met meerdere belichtingen. ASML maakt er in 2019 zo'n 30 stuks in totaal, dus niemand heeft zijn fabriek vol staan met EUV's. Daarnaast is er een heel productieproces dat doorlopen moet worden en de belichting is er maar 1 van, dus een chip is langer in productie dan alleen de belichting.

Met je huidige berekening (en de volgende aannames: de belichting duurt het langste van alle stappen en de chip heeft 40 belichtingen nodig) dan zou je uitkomen op 29.565 wafers per productielijn per jaar.
Voor de 250.000 wafers zou je dan dus 9 productielijnen een vol jaar nodig hebben.
Maar waarschijnlijk heb je er meer nodig: je moet eerder klaar zijn met de productie van deze chip om hem gebruiken tijden de productie van de telefoon. Ander kun je die telefoon niet binnen een jaar leveren (aanname dat ze productie in 1 jaar doen). (Alle deze berekeningen zijn gedaan op aannames)

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Games

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True