Noch keine 2-nm-Chips, ASML verkauft 1-nm-Chip-Ätzgeräte

Derzeit sind TSMC und Samsung Foundry die beiden führenden Namen in der weltweiten Chipgießereibranche. Beide begannen 2019 mit der Anwendung der Extrem-Ultraviolett-Lithografietechnologie (EUV) in der Chipproduktion und ebneten damit den Weg für Sub-7-nm-Knoten.

Einfach ausgedrückt: Je kleiner der Prozess, desto kleiner die Transistoren auf dem Chip, desto höher die Verarbeitungskapazität und desto mehr Energie wird eingespart. Daher ist das Rennen um kleinere Knoten ein gemeinsames Rennen der weltweit führenden Halbleitergiganten.

Kleinere Transistoren ermöglichen eine höhere Dichte pro Fläche; und moderne Chips können bis zu Zehnmilliarden Transistoren enthalten (zum Beispiel hat der 3-nm-A17 Pro bis zu 20 Milliarden Transistoren pro Chip) und der Abstand zwischen ihnen muss extrem gering sein. Hier kommt der EUV-Lithografie eine wichtige Bedeutung zu. Diese Maschine wird weltweit nur von einem einzigen Unternehmen hergestellt, nämlich ASML in den Niederlanden.

Die nächste Generation von Lithografiegeräten für extremes Ultraviolett, auch bekannt als EUV mit hoher numerischer Apertur, wird derzeit ausgeliefert. Intel hat versprochen, bis 2025 die Führung im Bereich der Prozessknoten von TSMC und Samsung Foundry zurückzuerobern und war das erste Unternehmen, das eine neue EUV-Maschine mit hoher numerischer Apertur im Wert von 400 Millionen Dollar kaufte, wodurch sich die numerische Apertur von 0,33 auf 0,55 erhöhte. (NA ist die Lichtsammelfähigkeit eines Linsensystems und wird oft verwendet, um die Auflösung zu bewerten, die ein optisches System erreichen kann).

In Oregon, USA, wird eine EUV-Lithografiemaschine mit hoher numerischer Apertur zusammengebaut. (Foto: Intel)

Dadurch kann die Maschine Halbleiterdetails 1,7-mal kleiner ätzen und die Transistordichte des Chips um das 2,9-fache erhöhen.

Mithilfe der EUV-Technologie der ersten Generation konnten Gießereien den 7-nm-Knoten erkunden, und modernere EUV-Maschinen mit hoher numerischer Apertur werden die Chipproduktion auf den 1-nm-Prozessknoten und sogar noch tiefer treiben. ASML sagt, dass die höhere NA von 0,55 bei den Maschinen der nächsten Generation dazu beiträgt, dass die neue Ausrüstung die EUV-Maschinen der ersten Generation übertrifft.

Intel soll über 11 High-NA-EUV-Maschinen verfügen und die erste im Jahr 2025 fertigstellen. TSMC plant unterdessen, die neue Maschine im Jahr 2028 mit einem 1,4-nm-Prozessknoten oder im Jahr 2030 mit einem 1-nm-Prozessknoten einzusetzen. Was TSMC betrifft, so werden sie nächstes Jahr weiterhin die alte EUV-Maschine zur Herstellung von 2-nm-Chips verwenden. Mit hoher EUV-NA möchte Intel im fortschrittlichsten Chip-Foundry-Segment zu TSMC und Samsung aufschließen.

Allerdings kämpft Intel noch immer mit geringer Produktion, finanziellen Verlusten und einem Aktienkurs, der so weit abgestürzt ist, dass das Unternehmen aus dem Dow Jones Industrial Average (Dow Jones)-Index der 30 stärksten Aktien am US-Aktienmarkt gestrichen wurde. Für Intel läuft es so schlecht, dass das Unternehmen die Produktion von 3-nm- und höheren Chips an TSMC auslagern muss.

Als Chinas führende Chipgießerei und die drittgrößte der Welt nach TSMC und Samsung Foundry ist es SMIC aufgrund der US-Sanktionen nicht einmal gestattet, EUV-Lithografiemaschinen der ersten Generation zu kaufen. Stattdessen sind sie gezwungen, noch ältere Deep Ultraviolet (DUV)-Lithografiemaschinen zu verwenden, die bei der Herstellung von Node-Chips unter 7 nm Schwierigkeiten haben.

Quarz (Quelle: Phone Arena)

Quelle: https://vtcnews.vn/chua-co-chip-2-nm-asml-da-ban-thiet-bi-khac-chip-1-nm-ar906299.html