Fertigungstechnik: EUV wird so schnell nicht serienreif
Dem Fab-Ausrüster ASML zufolge reift die EUV-Lithographie, jedoch nicht so zügig wie erhofft. Ein Test bei Auftragsfertiger TSMC zeigte eine geringe Ausbeute, bald folgen aber bessere Belichtungssysteme.
Noch werden die Chips für Arbeitsspeicher, Grafikkarten und Prozessoren mit Immersionslithographie gefertigt. Künftig soll die EUV-Lithographie mit extremer ultravioletter Strahlung (daher Extreme Ultra Violet) verwendet werden, was dem Chipmaschinenausrüster ASML zufolge aber weiterhin länger dauert als einst erwartet (PDF). Alle großen Fertiger - Globalfoundries, Intel, Samsung und TSMC - planen zwar mit EUV, die Ausbeute an Wafern und Verlässlichkeit der Systeme muss aber noch zur Serienreife gebracht werden.
ASML liefert neben Maschinen für den 10-nm-FinFET-Prozess seit Monaten auch Systeme für die EUV-Lithographie aus, beispielsweise an Intel und TSMC. Für das vergangene Jahr 2015 spricht der niederländische Ausrüster von sechs Maschinen des aktuellen Typs NXE:3350B. Für das laufende Jahr 2016 rechnet ASML mit sechs oder sieben Systemen, darunter modernere vom Typ NXE:3400B. Die sollen den Ausstoß erhöhen und besser verfügbar sein.
Ein vierwöchiger Test von TSMC mit einer NXE:3300B-Maschine ergab einen Durchsatz von rund 15.000 Wafern, was hochgerechnet sehr viel weniger ist, als ASMLs interne Durchläufe ergeben haben. Dort waren es mit einem NXE:3300B- über 1.000 und mit einem NXE:3350B-System über 1.250 Wafer pro Tag. 2016 möchte ASML den Durchsatz auf 1.500 Wafer pro Tag steigern und die Verfügbarkeit der Systeme von gut 70 auf konstant 80 Prozent erhöhen.
Da die EUV-Lithographie unter anderem im Vakuum arbeiten muss, ist das Verfahren extrem aufwendig und teuer. Globalfoundries, Intel, Samsung und TSMC werden nach aktuellem Stand ihre 10FF-Technik noch mit Immersionslithographie durchführen, erst beim 7FF-Verfahren dürfte für einige Layer auf extreme ultraviolette Strahlung gesetzt werden. Spätestens der 5FF-Prozess soll mit EUV erfolgen, das ist aber vor allem eine Kostenfrage.
Erste Prozessoren mit 10FF-Technik (Cannonlake) plant Intel für 2017. Es folgt gemäß dem Tick-Tock-Prinzip wahrscheinlich mindestens eine zweite Generation bei gleicher Strukturbreite, eventuell noch ein Refresh.
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In der Halbleitertechnik ist so eine Verzögerung schon bemerkenswert. Und eine Nachfolge...
Da fehlt das Wort "extreme" vor ultra-violett, danke. EUV arbeitet mit 13,5 statt 193...