Begin deze eeuw streden Canon, Nikon en ASML om de koppositie in de lithografiemarkt. Terwijl ASML twee decennia later is uitgegroeid tot de onbetwiste leider, zakte de Japanse concurrentie ver weg. Inmiddels is de technologische achterstand ten opzichte van ASML aanzienlijk; althans, zo leek het. Vandaag claimt Canon zelfs de meest geavanceerde productieprocessen te kunnen ondersteunen. Moet ASML zich zorgen maken?
Canon kondigde eerder vandaag de FPA-1200NZ2C aan, een machine om halfgeleiders te produceren met behulp van nanoimprint-lithografie (NIL). Deze technologie drukt het ontwerp van een chipcircuit door op een halfgeleider-wafer, “zoals een stempel“, aldus het Japanse bedrijf. Voor het nieuwe product is geen lichtbron nodig op een speciale golflengte. Dit betekent dat het ten opzichte van fotonische lithografie een stuk efficiënter zou moeten zijn. Als klap op de vuurpijl voorziet Canon dat toekomstige machines met NIL-technologie tot fabricageprocessen van wel 2 nanometer ondersteund kunnen worden. Momenteel is een chip op basis van een 5nm-ontwerp al mogelijk.
Canon is vooral bekend bij het grote publiek als producent van camera’s en printers. Echter heeft het een lange voorgeschiedenis wat betreft chipfabricagemachines. In 1970 bouwde het de PPC-1, de eerste Japanse lithografiemachine voor het bouwen van halfgeleiders. Net als Nikon groeide het uit tot een van de drie grootste spelers op dat gebied, hoewel ASML vanaf de eeuwwisseling uitliep op de concurrentie. ASML is inmiddels met grote afstand het meest waardevolle techbedrijf in Europa. Het is de enige producent van EUV-lithografie, dat essentieel is voor de meest geavanceerde microchips. Met andere woorden: alles van de iPhone 15 tot geheugenchips in datacenters zijn alleen mogelijk met ASML-technologie.
Tip: ASML gaat revolutionaire EUV-scanner nog dit jaar leveren
Expertise
De NIL-technologie wordt al sinds 2004 door Canon ontwikkeld, maar kent onder meer het nadeel dat de opbrengst (yield rate) tegenvalt ten opzichte van de door ASML ontwikkelde chipfabricagetechniek. Eind vorig jaar bleek Canon al van plan te zijn om een nieuwe baanbrekende fabriek in Japan te construeren. Als eerste klant zou Kioxia (voorheen Toshiba’s geheugendivisie) NAND-flash geheugen met NIL-tehcnologie willen creëren.
De efficiëntieverbetering ten opzichte van EUV kan niet onderschat worden: de apparatuur zou tien keer goedkoper zijn om te draaien. Dit betekent dat er zelfs met een relatief lage yield rate wat te zeggen valt voor het aanbod van Canon, mocht massaproductie daadwerkelijk haalbaar zijn. Ook zijn de apparaten een stuk compacter.
Overwinnen van problemen
Net als ASML heeft Canon veel problemen moeten oplossen om tot dit punt te kunnen komen. Ter illustratie: Masaki Ogasawara, Head of Electronics Design bij Canon, benoemt het probleem van lucht dat tussen de wafer en de ‘mask’ (de stempel waarmee het circuit op het silicium gedrukt wordt) kan komen. Hij vergelijkt het met het plaatsen van een screen protector op je telefoon: een klein luchtbubbeltje zorgt voor een incorrecte plaatsing. Ook waren de foutmarges elders miniscuul en nauwelijks meetbaar, met temperatuurschommelingen die niet voorbij 0,02 graden Celsius mochten komen.
Mocht Canon de eigen techniek daadwerkelijk geschikt hebben gemaakt voor massaproductie, dan heeft het hoe dan ook kans van slagen. ASML-president en CEO Peter Wennink waarschuwde vorig jaar dat het Nederlandse bedrijf nog tot en met 2024 met tekorten aan chipmachines te maken heeft. Als deze tekorten aanhouden, zou Canon geleidelijk kunnen gaan gelden als alternatief. Hoe dan ook zou NIL-technologie onderschat worden door de beurs en gelden Canon-aandelen als “verschrikkelijke onderpresteerders”. Met meer positieve signalen zoals het bericht van vandaag zou daar wellicht al snel verandering in kunnen komen.
Lees ook: European Chips Act is nu van kracht: wat betekent het?
2 dagen geleden
Expert bijdrage
