Die Welt verlässt sich auf diese Maschine!

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production of microchips

Die Welt verlässt sich auf diese Maschine!

In diesem Artikel geht es um eine der wichtigsten Maschinen der Welt, von der du wahrscheinlich noch nie etwas gehört hast. Sie wurde nur etwa 140 Mal verkauft und kostet satte 200 Millionen Dollar pro Stück. Es gibt nur einen Hersteller dieser Maschinen, und jedes Land der Welt ist auf sie angewiesen. Wenn diese Maschine in andere Länder verschifft werden soll, werden 3 Boeing 747, 40 Frachtcontainer und 20 LKWs benötigt. Ihre Präzision ist so unglaublich, dass sie praktisch vom Mond aus mit einem Laser eine Münze auf der Erde treffen könnte. Ich spreche von der Maschine, die es ermöglicht, die modernsten Mikrochips der Welt herzustellen.


Die Maschinen von ASML sind dafür bekannt, dass sie mit Hilfe von Lichtstrahlen präzise Chipdesigns auf Siliziumwafer drucken können, und sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil der weltweiten Halbleiterindustrie geworden. Mit einem Wert von 250 Milliarden Dollar gilt die Technologie von ASML als eine der kompliziertesten Geräte, die je entwickelt wurden.

Aufgrund ihrer Komplexität und hohen Kosten können sich nur wenige Unternehmen diese Maschinen leisten, was ASML eine marktbeherrschende Stellung verschafft. Die Maschinen spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von Chips, denn sie projizieren mithilfe von EUV-Licht spezifische Designmuster auf jeden Wafer. Die Gewährleistung einer kontaminationsfreien Umgebung ist in den Reinräumen, in denen diese Maschinen arbeiten, von entscheidender Bedeutung.

Das Monopol von ASML hat jedoch zu Konflikten zwischen den Nationen geführt, insbesondere zwischen den USA und China. Die Vereinigten Staaten haben Subventionen für ihre eigenen Chiphersteller eingeführt, um die Abhängigkeit von asiatischen Unternehmen zu verringern, während China im Rahmen seiner Initiative „Made in China 2025“ massiv in seine Chipindustrie investiert.

Folglich steht ASML vor der Herausforderung, Prioritäten zu setzen und möglicherweise bestimmte Märkte zu opfern, da die Entscheidungen des Unternehmens zu Exporten und Partnerschaften seinen zukünftigen Erfolg maßgeblich beeinflussen werden.

Wafer, das bearbeitete Halbleiterausgangsmaterial für die Chipproduktion in der Halbleitertechnologie. Wafer werden durch Sägen gezogener Einkristallstäbe aus z.B. Silicium und nachfolgender Oberflächenbehandlung wie Polieren oder Ätzpolieren (Ätzverfahren) hergestellt.

Die Technologie von ASML

Die Technologie von ASML, die präzise Lichtstrahlen einsetzt, um Muster auf Siliziumwafern zu erzeugen, gilt als eines der komplexesten und teuersten Geräte, die je hergestellt wurden, und wird als entscheidend für die weltweite Halbleiterindustrie angesehen.

Vergleichbar mit einem Laserstrahl vom Mond auf eine Münze auf der Erde, ermöglicht die Technologie von ASML das Drucken von Chip-Rohlingen mit EUV-Lithografie. Bei diesem Verfahren wird ein bestimmtes Designmuster, eine sogenannte Maske, mit EUV-Licht auf den Wafer projiziert.

Die Maske bewegt sich schnell, um den gesamten Wafer zu drucken, der bis zu 100 Chips aufnehmen kann. Um die Funktionalität der Chips zu ermöglichen, werden zusätzliche Materialien wie Aluminium-, Wolfram-, Kupfer- und Siliziumverbindungen aufgetragen.

Außerdem müssen die Chiphersteller in extrem sauberen Umgebungen arbeiten, um Verunreinigungen zu vermeiden. Die Maschinen von ASML sind 10.000 Mal sauberer als die Außenluft.

Die Komplexität und Präzision der ASML-Technologie machen sie zu einem hoch geschätzten Produkt mit einer Marktdominanz, die sich nur wenige Unternehmen leisten können.

Silizium-Wafer für die Herstellung von Halbleitern oder integrierten Schaltkreisen.
Silizium-Wafer für die Herstellung von Halbleitern oder integrierten Schaltkreisen.

Chip-Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess eines Chips umfasst mehrere Schritte, um einen funktionsfähigen Chip herzustellen.

Zunächst wird ein bestimmtes Designmuster mit präzisen Lichtstrahlen auf Siliziumwafer projiziert. Jedem Wafer wird eine Maske zugewiesen, die dann mit extrem ultraviolettem (EUV) Licht auf den Wafer projiziert wird. Dieses Verfahren, das als EUV-Lithografie bezeichnet wird, ermöglicht das Drucken komplizierter Muster auf die Waferoberfläche.

Die Maske bewegt sich schnell, um den gesamten Wafer zu bedrucken, was die Produktion mehrerer Chips auf einem einzigen Wafer ermöglicht.

Um die Funktionalität der Chips zu gewährleisten, werden zusätzliche Materialien wie Aluminium-, Wolfram-, Kupfer- und Siliziumverbindungen aufgetragen. Diese Materialien werden verwendet, um die notwendigen Verbindungen und Komponenten auf dem Chip herzustellen.

Um Verunreinigungen zu vermeiden, ist es für Chiphersteller/innen wichtig, in hochreinen Umgebungen zu arbeiten. Reinraumumgebungen, die etwa 10.000 Mal sauberer sind als die Außenluft, sind für die Aufrechterhaltung der Qualität und Effizienz des Chipherstellungsprozesses unerlässlich.

In diesen Reinräumen werden strenge Protokolle eingehalten, um das Vorhandensein von Partikeln und anderen Verunreinigungen zu minimieren, die die Leistung der Chips beeinträchtigen könnten. Dazu gehören das Tragen von speziellen Reinraumanzügen, die Verwendung von Luftfiltersystemen und die regelmäßige Reinigung aller Geräte und Oberflächen.

Insgesamt erfordert der Herstellungsprozess von Chips Präzision, fortschrittliche Technologie und eine kontrollierte Umgebung, um qualitativ hochwertige Chips zu produzieren, die den Anforderungen der modernen Technologie entsprechen.

US-China-Konflikt

Der anhaltende Konflikt zwischen den USA und China hat erhebliche Auswirkungen auf die weltweite Halbleiterindustrie. ASML ist mit seiner marktbeherrschenden Stellung und seiner entscheidenden Technologie zu einem Brennpunkt in diesem Streit geworden.

Der Konflikt hat zu Herausforderungen im internationalen Handel und in der Technologieentwicklung geführt. Im Jahr 2019 überzeugten die USA die niederländische Regierung, die neuesten EUV-Maschinen nicht nach China zu exportieren, da sie Bedenken hinsichtlich der nationalen Sicherheit hegten. Dennoch erzielt ASML immer noch 16% seines Umsatzes in China.

Die USA haben ASML wegen seiner Abhängigkeit von in den USA hergestellten Komponenten gewarnt und mit Beschränkungen gedroht, falls die Exporte nach China fortgesetzt werden. Diese Spannungen haben ASML in eine schwierige Lage gebracht, da das Unternehmen sorgfältig abwägen muss, welchen Parteien es den Vorrang gibt und welche Märkte es möglicherweise verlieren könnte.

Der Ausgang des Konflikts zwischen den USA und China wird erhebliche Auswirkungen auf den zukünftigen Erfolg von ASML und die globale Halbleiterindustrie insgesamt haben.

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