ASML hat Pläne für ein neuartiges Photolithografie-Tool namens „Hyper-NA“ angekündigt, das die Grenzen des Chipdesigns mit hoher Transistordichte erweitern soll. Laut dem ehemaligen ASML-Präsidenten Martin van den Brink hat die globale Forschungsorganisation Imec bestätigt, dass sich die Hyper-NA-EUV-Technologie in einem frühen Entwicklungsstadium befindet. Intel hat in seinem Halbleiterwerk in Oregon bereits ein Hyper-NA-System installiert. Die neue Technologie wird die numerische Apertur (NA) von 0.33 auf 0.55 erhöhen, mit dem Ziel, bis 0.75 eine NA von 2030 zu erreichen. Dieser Fortschritt wird im nächsten Jahrzehnt Prozessknoten über 2 nm hinaus unterstützen.

Kurt Ronse von Imec betonte, dass Hyper-NA EUV ein bedeutender Schritt sei. Die laufende Forschung zielt auf eine NA über 0.55 ab, mit dem Ziel 0.85 NA. Zu den Herausforderungen gehört die Lichtpolarisation, die sich auf Kontrast und Effizienz auswirkt. ASML ist nach wie vor der einzige Hersteller von EUV-Tools für hochdichte Transistoren und beliefert große Kunden wie TSMC, NVIDIA, Apple und AMD.

Intels jüngste Installation von Hyper-NA-Systemen verbessert Auflösung und Funktionalität und könnte möglicherweise mit dem 2-nm-Prozess von TSMC mithalten. Samsung, Micron und SK Hynix erforschen ebenfalls die Hyper-NA-Technologie. Hyper-NA soll die mit der Doppelstrukturierung verbundenen Kosten und Komplexitäten reduzieren. Alternativen wie die Nanoimprint-Lithografie haben einen geringeren Durchsatz und die Mehrstrahl-Elektronenstrahl-Lithografie steht vor Herausforderungen.

Neben der Photolithografie stößt auch die weitere Miniaturisierung von Transistoren an physikalische Grenzen. Um Silizium zu ersetzen, sind neue Materialien mit höherer Elektronenbeweglichkeit erforderlich, was Abscheidung und Ätzen vor Herausforderungen stellt. Trotz dieser Fortschritte wird Silizium weiterhin eine grundlegende Rolle spielen, wobei neue Materialien bestimmte Schichten verbessern.