Het cruciale experiment is uitgevoerd: ASML en Cymer weten nu zo goed als zeker dat zij de EUV-bron kunnen leveren die zij hun klanten hebben beloofd.
’Ik mag eindelijk groen gebruiken van de communicatieafdeling‘, grapt ASML-CEO Eric Meurice als hij tijdens de presentatie van de jaarcijfers de slide over EUV-lithografie bereikt. In een groen font valt daarop te lezen dat ASML en bijna-dochter Cymer een bronvermogen van veertig watt onder productiecondities hebben gerealiseerd en zestig watt in het lab. ’Dit soort cijfers geven ons het vertrouwen dat we de afspraak met onze klanten kunnen nakomen‘, zegt Meurice.
Die afspraak is om begin 2014 EUV-machines beschikbaar te hebben die zo‘n zeventig wafers per uur te kunnen verwerken. Daarvoor moeten ongeveer 105 watt bronvermogen worden gevoerd aan ASML‘s EUV-scanner voor volumeproductie, de NXE:3300B. De machinebouwer zal de eerste van elf van deze machines in het tweede kwartaal uitleveren. Over nog eens acht tot twaalf machines onderhandelt ASML momenteel met vier klanten.
Van veertig watt in een machine of zestig watt in het lab naar 105 watt binnen een jaar? De bezoekend journalist vindt dat nog een hele stap. Is de tijd echt wel rijp om groene cijfers over EUV te laten zien, vraagt hij Meurice na afloop van de persconferentie tijdens een korte interviewsessie. Die experimenten met zestig watt zijn buitengewoon belangrijk geweest, legt de CEO daarop uit. ’We weten nu dat ons model voor de beheersing van rondvliegende brokstukjes klopt. En volgens dat model kunnen we met de huidige architectuur de 105 watt halen.‘
Cymer genereert EUV-straling door zeer energetische laserpulsen op druppeltjes tin te schieten. Die warmen daardoor zo sterk op dat ze een EUV-emitterend plasma vormen. De straling wordt vervolgens door een soort koplamp voorgefilterd en gefocusseerd. Het probleem is dat behalve straling ook brokstukjes (debris) ontstaan, die de uiterst delicate koplamp kunnen aantasten. Een gasgordijn moet voorkomen dat op hol geslagen tinatomen en -ionen vlekken maken op de EUV-spiegel.
PhD pitches at the Benelux RF Conference
Learn about the latest trends and developments in high-end RF techniques. On 24 May, the Benelux RF Conference will take place in Nijmegen. New this year are the PhD pitches, in which young professionals present their research results. Make sure to reserve your seat in time and register now.
Cymer en ASML hebben vastgesteld dat de gasstroom daarin slaagt bij zestig watt en – belangrijker – dat er geen reden is om te vermoeden dat dat bij 105 watt niet zou lukken. ’Het is nu een kwestie van een systeem bouwen met meer vermogen. Daarna kunnen we verder testen‘, aldus Meurice. Voor de 250 watt of meer die EUV-bronnen in de toekomst moeten opwekken, staat er overigens reeds een andere architectuur op papier. De ontwikkeling daarvan duurt nog te lang om toe te passen in de eerste productiebronnen.
Blindstaart
Halfgeleiderbedrijven zitten nagelbijtend te wachten op EUV-scanners om sub-14-nanometerchips te kunnen maken, maar eigenlijk is het niet in ASML‘s belang om grote haast te maken. Het alternatief voor EUV is immers om chiplagen met de fijnste structuren in meerdere belichtingsstappen op te bouwen. Om voor deze tijdrovende extra stappen te compenseren, moeten IC-makers meer machines installeren, als zij tenminste hun productietempo op hetzelfde niveau willen houden. Zoveel meer machines zijn er nodig dat ASML er meer aan zou verdienen dan aan EUV, bevestigt Meurice.
Maar, voegt hij toe, ASML kijkt niet alleen naar de korte termijn en voorziet zijn klanten graag van de machines die zij willen. Vorig jaar bleek echter dat deze welwillende houding haar grenzen kent. Het bedrijf vroeg zijn grootste klanten Intel, Samsung en TSMC om een deel van de risico‘s op zich te nemen door in ASML te investeren. De drie hebben nu samen 23 procent van de Veldhovense aandelen in handen en dragen substantieel bij aan de onderzoekskosten van de volgende generatie EUV-scanners en 450-millimetertechnologie.
In de nieuwe situatie zijn de regels van het spel veranderd, vertelt Meurice als ’een van de vaders van dit succes‘ met enige trots. ’Vanuit het perspectief van onze klanten gaat het niet meer om de IC-technologie: zij krijgen allemaal dezelfde lithomachines – een eigen machine op maat is te duur – en gebruiken min of meer dezelfde processen. Het gaat er voortaan om wat zij met die technologie doen.‘
En iedereen maar denken dat EUV de grootste verandering in de industrie zou worden; blijkt die verandering zich al voltrokken te hebben.