Advertentie
Tegen industrie verwachtingen in kondigde Martin van den Brink de volgende generatie van EUV-lithografie chips aan. De, tot voor kort, CTO van ASML liet weten dat de zogenaamde Hyper-NA machines in een vroeg stadium van ontwikkeling zijn.
De modernste machines van ASML maken gebruik van een ‘numerical aperture’ of NA van 0,55. De eerste generatie van EUV had een NA van 0,33, en Hyper-NA moet staan voor een NA van 0,75. In 2021 gaf het bedrijf aan dat High-NA machines moeten volstaan voor productieprocessen kleiner dan 2nm en daarmee de markt kunnen bedienen voor zo’n 10 jaar. Nu lijkt het bedrijf dus zelfs enkele jaren eerder al met een opvolger te komen. Dit zou de eerste keer zijn dat ASML Hyper-NA op als openbaar doel heeft gezet.
Volgens Kurt Ronse van Imec maakt een hogere NA nog kleinere productieprocessen mogelijk, maar het brengt ook steeds meer problemen met zich mee. Wanneer er een hogere numerieke apertuur wordt gebruikt dan 0,55 levert dat problemen op met de polarisatie van het licht. Hiervoor moeten dan weer polarisatoren voor gebruikt worden. Maar de kans is groot dat dit volledig nieuwe technologie vereist of op zijn minst een extra laag aan complexiteit toevoegt aan het systeem. Daarnaast moet ook de fotoresist vloeistof al verdund worden bij de High-NA machines, bij Hyper-NA zal dit probleem alleen maar vergroot worden. Hier komt bij dat het bedrijf de doorvoer van wafers ook verder wil verhogen naar 400 tot 500 wafers per uur.
Overigens is High-NA nog niet echt in gebruik. Intel heeft de eerste machine net geïnstalleerd en wil deze gebruiken voor zijn Intel 18A node. TSMC maakt nog geen gebruik van High-NA EUV lithografie machines en zal voorlopig voortborduren op zijn kennis in het zogenaamde ‘double-patterning’ waarbij nog kleinere structuren gevormd worden door meerdere malen de chip te belichten met zeer kleine verschillen in de positie van het masker. Dit vereist heel veel precisie in het positioneren van de maskers en dit kost ook twee keer zoveel tijd, waardoor de doorvoer van de machines terugloopt, wat op zijn beurt weer betekent dat chips duurder worden.
Mede daardoor zal het niet lang meer duren alvorens het Taiwanese bedrijf ook over gaat stappen op de High-NA machines van ASML. Met High-NA machines zou het mogelijk moeten zijn om chips te ontwikkelen tot ongeveer 7 angstroms. Daarna zouden Hyper-NA machines nodig zijn, zeker gezien ‘double-patterning’ alleen maar moeilijker wordt naarmate de te etsen structuren kleiner worden.