Bessere Lichtquelle für EUV: ASML sieht Skalierbarkeit von 600 zu 1.000 und gar 2.000 Watt

ASML will die Leistungsfähigkeit der Lichtquelle in EUV-Systemen deutlich verstärken. Auf 600 soll nun 1.000 Watt folgen – später gar bis zu 2.000 Watt; zumindest sei dieser Weg schon ziemlich gut erkennbar, erklärt ASML. Der erste Schritt soll jedoch möglichst schnell umgesetzt werden.

Die Lichtquelle in einem Lithografiesystem ist ein elementares Bauteil. Mittels seiner Stärke skaliert der maximal mögliche Ausstoß an Chips pro Stunde, das Ziel ist es also, hier eine möglichst starke Quelle zu verbauen. Das wiederum ist aber auch nicht so einfach, aktuelle EUV-Systeme setzen so auf eine 500-Watt-Quelle mit Tendenz zur 600-Watt-Lösung.

Mehr Durchsatz war schon immer der Plan

Wie ASML auf seinem Campus in San Diego nun verriet – hier kommt der „Laser-Spezialist“ Cymer her, der ASML 2012 Jahren gekauft hat – wird dort aktuell an noch weit stärkeren Lichtquellen gearbeitet. Auf die aktuell anvisierten 600 Watt sollen schnellstmöglich 1.000 Watt folgen, die in der Produktion in Serie bis 2030 Fuß fassen könnten.

Daraus verspricht sich eine Produktivitätssteigerung auf bis zu 330 Wafer pro Stunde (WpH) – auf alten Roadmaps hatte ASML in der nun anstehenden NXE:4000-Generation bereits >300 Wafer pro Stunde ab 2029 benannt, >330 WpH waren ab 2032 geplant. Da dürfte eine bessere Lichtquelle bereits eingeplant gewesen sein.

Aktuell machen die neuesten Maschinen der Serie NXE:3800E 220 Wafer die Stunde. ASML betont dabei, dass es das gleiche System wie bisher ist, die bisherigen im Einsatz bei Kunden genutzten Maschinen in Serienproduktion dürften also wie zuletzt üblich daraufhin aufgerüstet werden können.

Und was ist mit Pellicles?

Starke Lichtquellen sind das eine, doch die seriennahe Produktion das andere. Im vergangenen Jahr kam das Thema bereits auf, dass sich Großkunden von ASML wie TSMC und auch Samsung nach neuen EUV-Pellicles umsehen würden. Pellicles sind eine durchsichtige hauchdünne Membran, die über die in der Chip-Produktion benötigten Masken gelegt wird, um Verunreinigungen außerhalb des Fokus‘ zu halten.

Diese zusätzliche Schicht musste zuletzt schon viel aushalten, immer stärker werdende EUV-Lichtquellen mit bisher 400 oder 500 Watt und 1.000 Grad Celsius verdampften diese schon bisher sprichwörtlich in ein paar Tagen – bei noch deutlich mehr Watt entsprechend noch schneller. ASML hatte das bereits früh in der Entwicklung der EUV-Systeme erkannt, und bot entsprechend auch eine Lösung an. Doch in Serie ging diese bisher nicht. Vom Tisch dürfte das Thema aber nicht sein, da immer mehr EUV-Systeme im Einsatz sind. TSMC wurde deshalb im letzten Jahr nachgesagt, diese in Zukunft selbst bauen zu wollen. Und zumindest laut Roadmaps hat auch ASML das nicht.