Paul van Gerven
6 December 2016

De boot voor leading-edge lithografie heeft Mapper (voorlopig) gemist, maar e-beam-technologie heeft meer in haar mars. Wat bijvoorbeeld te denken van de mogelijkheid elke chip uniek te maken?

Het ziet ernaar uit dat optische lithografie het werkpaard van de halfgeleiderindustrie zal blijven. Mapper, met maskerloze e-beam-technologie de belangrijkste uitdager van de gevestigde orde, positioneert zich al enige tijd niet meer nadrukkelijk als deelnemer in de next-gen litho-race, die daarmee is beslist in het voordeel van ASML’s euv-lithografie. Zelfs TSMC, dat het ontwikkeltempo van euv dikwijls openlijk bekritiseerde en al in een vroeg stadium interesse toonde in de technologie van Mapper, heeft de hoop op e-beam in mainstreamproductie opgegeven en euv omarmd.

Toch houdt Mapper-ceo Bert Jan Kampherbeek nog een slag om de arm. ‘We richten onze pijlen nu in eerste instantie op andere toepassingen, maar we blijven ervan overtuigd dat de technologie op den duur gebruikt kan worden om ’s werelds meest geavanceerde chips te produceren. Nu zoeken we eerst andere ingangen om de markt te betreden’, vertelt Kampherbeek.

Al langer rept het Delftse bedrijf over de mogelijkheden van e-beam-lithografie in r&d en prototyping. Toepassing in die gebieden levert potentieel kostenbesparingen maar sowieso ontwikkel- en testsnelheid op. Chipmakers kunnen zodoende hun nieuwe ontwerpen sneller naar de markt brengen.

Maar nieuw, althans voor de belangstellende buitenwereld, is Mappers idee om met e-beam iets te doen dat met optische lithografie helemaal niet kan: elke chip in een serie uniek maken.

Mapper heeft onder meer een machine staan bij het Franse Leti-instituut.

Vlucht

Na vijftien jaar ontwikkelen lanceerde Mapper begin vorig jaar zijn eerste commerciële e-beam-machine. Daarin tekenen meer dan duizend elektronenbundels parallel chippatroontjes uit op de wafer, vakje voor vakje tot de plak vol is. De techniek is bij lange na niet zo snel als optische lithografie, maar het grote voordeel is dat de patroontjes per computer aan de machine kunnen worden gevoerd, en dus niet fysiek hoeven worden vastgelegd in een (kostbaar) masker.

‘Dankzij deze eigenschap van e-beam-lithografie is het mogelijk om elke chip op de wafer anders te maken, bijvoorbeeld door een speciale code of een variabel stukje logica aan te brengen. Daarvoor hoef je niet de complete chip met onze machine te fabriceren. Slechts voor het unieke deel gebruik je e-beam, de rest kan optisch. We zijn daar volledig compatibel mee’, zegt Kampherbeek.

‘Er hier is een aantal heel interessante toepassingen voor, met name in de security’, verzekert Kampherbeek. Welke dat precies zijn, kan hij niet zeggen. ‘Er is veel interesse in, maar het is allemaal zo nieuw en uniek dat onze gesprekspartners op absolute geheimhouding staan.’

Een hint komt echter van het feit dat Mapper onlangs samen met Irdeto en Technolution de website www.trulyuniquechips.com lanceerde. Technolution is een gekende toeleverancier en ontwikkelpartner van Mapper, Irdeto is leverancier van beveiligingsoplossingen voor onder meer digitale tv, betalingssystemen en automotivetoepassingen. Uit de betrokkenheid van het Hoofddorpse bedrijf kan worden afgeleid dat met unieke chips nieuwe typen beveiliging voor deze markten kunnen worden ontwikkeld. En met alle zorgen over privacy in het iot-tijdperk en de hackbaarheid van connected cars is het niet moeilijk om voor te stellen wat een vlucht die technologie kan nemen.