ASML/Imec: Forschung an 3-nm-Chips mit neuen EUV-Scannern

Das belgische Forschungsinstitut Imec hat seine Zusammenarbeit mit ASML um fünf weitere Jahre verlängert. Im Fokus steht der Ausbau der EUV-Infrastruktur, aber auch die Erforschung und Entwicklung neuer EUV-Scanner für Chips mit 3 nm kleinen Strukturen und darüber hinaus.

Für den Start der neuen Übereinkunft wird ASML eine EUV-Belichtungsmaschine der neuesten Generation vom Typ NXE:3400B in einem gemeinsam genutzten Labor installieren – dahinter versteckt sich der bisher ungenannte Scanner, den ASML in den Quartalszahlen erwähnte. Dieser soll bereits über die Modifikationen verfügen, die ASML ab dem zweiten Halbjahr 2019 in Serie nutzen will, sprich eine höhere Leistung beim Waferausstoß von bis zu 155 Wph statt bisher 125 Wph liefern. Diese Maschine wird von beiden Unternehmen genutzt, um die Prozesse weiter zu optimieren und die Leistung für die 7-nm- und 5-nm-Chipproduktion bei den Partnern zu steigern, während gleichzeitig die Fehlerquote sinkt. Diese ist trotz der nun angehenden Serienproduktion bei TSMC und Samsung teils immer noch sehr hoch, weshalb in den ersten Monaten nur einige Lagen der Wafer mit EUV belichtet werden, die restlichen weiterhin mit klassischer Lithografie.

Deshalb wird auch im Labor der neueste EUV-Scanner mit den stetig weiterentwickelten klassischen Systemen der Immersionslithografie gepaart, da viele Fertigungsschritte auch in Zukunft noch diesen Geräten zufallen und eine reibungslose Zusammenarbeit für die Foundrys kritisch ist. Im kommenden Jahr wird dafür ASMLs letzte Ausbaustufe des NXT:2000i zum Einsatz kommen.

Bessere EUV-Scanner ab 2021

Auf NXE:3400 folgt der EXE:5000. Die komplett neue Generation einer EUV-Lithografiemaschine wird bereits entwickelt und soll ab 2021 zum Einsatz kommen. Sie bietet in einigen Bereichen eine 70 Prozent höhere Leistung als die aktuellen Systeme, unter anderem weil die Numerische Apertur (NA) von derzeit 0,33 auf den Faktor 0,55 erhöht wird. Die Forscher von ASML und Imec sollen in den kommenden Jahren herausfinden, wie solche Systeme in Serie gefertigt werden können, sodass sie in Zukunft von den Halbleiterherstellern für ihre Produkte auf Basis der 3-nm-Technologie und noch kleineren Strukturen darauf aufbauen können.