ASML heeft de Taiwanese chipfabrikant TSMC zijn eerste twee euv-productiemachines verkocht, en bereikt daarmee een belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van nanolithografie bereikt.

 
                                                                                        Illustratie Eric Verdult


Met de euv-machine maakt de Veldhovense chipmachinefabrikant ASML het mogelijk om de Wet van Moore - het aantal transistoren op een chip verdubbelt elk jaar – in stand te houden. Chipmachines die werken met laserlicht met een golflengte van 193 nm  komen ondanks het nodige kunst- en vliegwerk aan de grens van de patroontjes die ze nog kunnen schrijven, in de orde van 32 nm.

EUV-lithografie gebruikt  een lichtbron van extreem ultraviolet  licht met een golflengte van 13,5 nm, waarmee in principe veel fijnere structuren zijn te maken. Extreem ultraviolet heeft echter een aantal lastige eigenschappen: het overleeft alleen in vacuüm, gaat niet door lenzen, en het maken van een bron van voldoende vermogen is moeilijk gebleken.

Op al die fronten hebben de ingenieurs van ASML de afgelopen jaren vooruitgang geboekt. De lenzen zijn vervangen door spiegels die dankzij een speciaal opgebouwde coating nu zo’n zeventig procent van het extreem ultraviolette licht weerkaatsen.

De EUV-bron kan inmiddels drie kwartier een continu vermogen van 100 W leveren, dat was twee jaar geleden nog maximaal 40 W. De intensiteit van die bron is belangrijk voor de hoeveelheid EUV-straling die uiteindelijk de wafer beschijnt, de silicium schijf waarop de chips worden geschreven. De intensiteit van die straling bepaalt uiteindelijk de productiesnelheid dier kan worden behaald, wat voor een chipfabrikant een van de belangrijke parameters van zijn bedrijfsvoering.

De machine die nu aan de Taiwanese chipproducent TSMC wordt geleverd haalt nu zo’n 1000 wafers per dag. Het uiteindelijke doel is een productie van meer dan 1500 per dag, waarvoor het vermogen van de bron omhoog moet naar 250 W.

De machine schrijft lijntjes van 16 nm, met een zogeheten overlay van 2,5 nm, de nauwkeurigheid waarmee datzelfde lijnte in een volgende belichtingsrun nog een keer kan worden beschreven.  Bij de volgende machine die ASML op zijn programma heeft staan zijn die getallen 13 nm en 2 nm.