Chip-Industrie: Besuch im Maschinenraum von ASML
Nur ein einziges Unternehmen weltweit kann die Maschinen bauen, mit denen die derzeit modernsten Computerchips gefertigt werden.
EUV-Lithografiemaschine: In diesem Modul wird das 13-Nanometer-Licht erzeugt, mit dem die Wafer belichtet werden.
(Bild: Christopher Payne)
- Clive Thompson
Zwei Kilometer Schläuche, rund 100.000 Teile, 3.000 Kabel – das Ganze verpackt in 40 Containern, die 180 Tonnen wiegen: Eine EUV-Lithografiemaschine (EUV = Extremes Ultraviolett) ist einer der komplexesten Apparate der Welt. Sie wird gebraucht, um auch in Zukunft immer leistungsfähigere Chips zu bauen. Einzig und allein das niederländische Unternehmen ASML kann diese Maschinen herstellen. Die Entwicklung hat 17 Jahre gedauert und rund neun Milliarden Dollar verschlungen. Damit das Unternehmen die Mammut-Aufgabe stemmen konnte, beteiligten sich 2012 mit Intel, TSMC und Samsung drei der wichtigsten Kunden an ASML.
(Bild: Christopher Payne)
Jahrzehntelang konnten Chip-Entwickler die Transistoren in jeder neuen Chip-Generation weiter schrumpfen. Von diesen kleineren Transistoren können nicht nur mehr auf der vorhandenen Fläche untergebracht werden. Sie schalten auch schneller zwischen 0 und 1, sodass die Prozessoren sich mit einer höheren Taktfrequenz betreiben lassen als ihre Vorgänger. Moores Law galt also in all der Zeit mehr oder weniger. Doch die Technologie geriet immer tiefer in eine Sackgasse. Denn Transistoren werden bei der Chip-Fertigung wie ein Foto-Abzug belichtet. Und die kleinstmöglichen Strukturen, die man so erzeugen kann, sind mindestens so groß wie die Hälfte der Wellenlänge der Lichtquelle – an dieser Schwelle zieht die Beugung des Lichts eine harte, physikalische Grenze.
Bis vor einigen Jahren betrug diese Wellenlänge 193 Nanometer. Mit zahlreichen technischen Tricks konnten die Chiphersteller die Grenze zwar weiter nach unten drücken und damit Transistoren herstellen, deren kleinste Struktur rund 20 Nanometer groß ist. Um noch kleiner zu werden, waren jedoch ganz andere Lichtquellen und Herstellungsverfahren nötig.
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