Ein neuartiges Verfahren in der eUV ermöglicht eine Reduzierung der benötigten Spiegel, wodurch sich in der kostenintensiven Halbleiterproduktion die Kosten senken lassen. (Bild: OIST)
Das Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) hat eine Technologie im Bereich der extrem ultravioletten (EUV) Lithographie entwickelt, die die Art und Weise, wie Chips heute hergestellt werden, grundlegend verändern könnte.
Die EUV-Lithographie: Eine Schlüsseltechnologie der Zukunft
Die EUV-Lithographie ist eine der wichtigsten Technologien in der Chipproduktion. Sie ermöglicht die Herstellung von Halbleitern mit extrem kleinen Strukturen, die für moderne Anwendungen wie künstliche Intelligenz, Smartphones und hochdichte Speicherchips unerlässlich sind. Bisher war diese Technologie jedoch extrem kostspielig und energieintensiv. Unternehmen wie ASML hatten fast ein Monopol auf diese Technologie, da sie die einzigen waren, die in der Lage waren, funktionsfähige EUV-Lithographiesysteme zu liefern.
Die Innovation von OIST: Effizienzsteigerung durch vereinfachtes Design
Das OIST hat nun ein neues EUV-Lithographiesystem entwickelt, das die bisherigen Herausforderungen dieser Technologie überwindet. Anstatt der herkömmlichen zehn Spiegel verwendet das System von OIST lediglich vier Spiegel, die das extrem ultraviolette Licht in einem geradlinigen Muster reflektieren. Dieses vereinfachte Design reduziert nicht nur die optischen Verzerrungen, sondern steigert auch die Effizienz erheblich. Da das EUV-Licht bei jeder Reflexion stark absorbiert wird, führt die Verringerung der Anzahl der Spiegel zu einer drastischen Reduktion des Energieverbrauchs – auf nur ein Zehntel der bisherigen Systeme.
Diese Innovation könnte die Produktionskosten für 7nm-Chips und kleinere Halbleiter signifikant senken. Das bedeutet, dass fortschrittliche Chips nicht nur günstiger, sondern auch umweltfreundlicher hergestellt werden könnten, da der Energiebedarf erheblich reduziert wird.
Geopolitische und wirtschaftliche Implikationen
Die Auswirkungen dieser technologischen Entwicklung gehen über die reine Technik hinaus. Die USA haben den Verkauf von EUV-Lithographiesystemen an China verboten, was es chinesischen Unternehmen erschwert, konkurrenzfähige Halbleiter herzustellen. Mit der neuen Technologie von OIST könnte Japan eine zentrale Rolle in der globalen Halbleiter-Lieferkette einnehmen und seine Position in diesem geopolitisch sensiblen Marktsegment stärken.
Blick in die Zukunft: Kommerzialisierung und Marktausblick
OIST plant, die Technologie zunächst mit einem halben Maßstab zu demonstrieren und anschließend in Zusammenarbeit mit japanischen Partnern ein vollständiges EUV-Lithographiesystem zu entwickeln, das voraussichtlich 2026 marktreif sein wird. Nikon, das sich vor 15 Jahren aus der EUV-Lithographie zurückgezogen hat, könnte einer der Hauptpartner in diesem Vorhaben sein. Auch Canon könnte involviert werden, obwohl das Unternehmen derzeit auf die Kommerzialisierung einer alternativen Lithographietechnologie, der Nanoimprint-Lithographie, setzt.