Chipmachinemaker ASML uit Veldhoven boekt vooruitgang met de nieuwe EUV-technologie. Daarmee komt de volgende generatie nog dunnere en krachtigere smartphones en laptops weer een stap dichterbij.

Computerchips bouwen is een kunst op zich, daar weet het Veldhovense bedrijf ASML alles van. Het is een complex proces met een kleine marge voor fouten.

Dinsdag maakte ASML op de vakbeurs Semicon West bekend dat het een grote stap heeft gezet met zijn nieuwe EUV-machines. Bij een test op eigen terrein zijn 1.488 chipschijven op een dag geproduceerd, slechts iets onder ASML’s streven van 1.500 schijven per dag.

De koers van ASML steeg 1 procent na opening van de Amsterdamse beurs.

Wat betekent dit alles precies? En waarom worden onze smartphones er sneller door?

Hoe maak je chips?

Eerst het principe van chips bakken. Hoe werkt het? Het begint met een laser die via een speciale glasplaat met een patroon een ronde schijf silicium belicht. Dat is een kristal ontstaan uit zand en de grondstof van elke halfgeleider, zoals die te vinden is in een telefoon of computer.

Op deze schijf is een laag aangebracht die reageert op licht. Door deze belichting ontstaat er op de schijf, ook wel een wafer genoemd, een patroon van elektrische circuits.

De machine bewerkt de schijf niet één maar wel dertig keer, en bouwt zo een driedimensionale chip van dertig laagjes bovenop elkaar. Het is een bijzonder nauwkeurig proces. De lagen moeten exact op elkaar passen, anders kunnen ze niet met elkaar communiceren.

Lijntjes dicht op elkaar

De kunst is om de afstand tussen de lijntjes in het patroon te verkleinen. Dat is cruciaal voor de hoeveelheid informatie en rekenkracht die uiteindelijk in een chip kan. Vijftien jaar geleden konden chipmachines lijntjes op siliciumschijven produceren van 80 nanometer breed. Inmiddels is die dikte gedaald tot enkele tientallen nanometers.

Dat is ook de reden dat de rekenkracht van een desktop-computer nu in je broekzak past in de vorm van een  smartphone.

Nieuwe technologie ASML

Er is echter een beperkende factor, namelijk de golflengte van het licht dat je gebruikt. Net als een schilder die een kleiner penseel gebruikt om details te schilderen, kun je met een kleinere lichtgolf meer lijntjes kwijt op een chip.

De huidige generatie chipmachines gebruiken ultraviolet licht met een golflengte van 193 nanometer. ASML, dat in 1984 werd opgericht als een joint venture tussen ASM International en Philips, maakt al jaren dergelijke machines en is daarin zijn ze zelfs de grootste ter wereld.

Maar het bedrijf werkt al bijna tien jaar aan een technologie om de volgende generatie chips te maken die nog weer kleiner zijn. De nieuwste machines maken gebruik van extreem ultraviolet licht (EUV) om lijntjes op een chip te schrijven. Door de korte golflengte van dit licht (13,5 nanometer) kan de afstand tussen de lijntjes tot een minimum worden beperkt.

Concrete resultaten

De eerste prototypes van de EUV-machines werden al verscheept in 2011 en 2012. Maar bijna elk kwartaal sindsdien moest topman Peter Wennink van ASML melden dat de ontwikkeling van EUV-machines vertraging op had gelopen.

Nu zijn er daadwerkelijk concrete resultaten. Momenteel wordt alleen nog proefgedraaid met de technologie, maar de verwachting is dat de machines binnen een paar jaar klaar zullen zijn voor massaproductie.

Uiteindelijk kunnen bedrijven als Samsung en Apple dan kleinere, betere chips maken. En dat leidt weer tot dunnere en krachtigere smartphones en laptops. Maar daarop moeten we nog even wachten, misschien wel net zo lang als ASML al bezig met het ontwikkelen van EUV.