News Deutscher Zukunftspreis: Forscher-Team um Zeiss gewinnt für EUV-Lithografie

[engineer123]

Sind wir, es gibt keine relevante Chipfertigung. Wir bauen nur die Werkzeuge der Chipfertiger. Was eigentlich sogar noch viel besser ist. Trotzdem merkwürdig.

Wie ist das eigentlich mit der Chipfertigung in DE,
gibt es einen bestimmten Grund wieso hier keine großen Fertigungskapazitäten sind?
Ist dieses Maschinenbedienen "zu einfach" geworden und die Personalkosten wären somit zu hoch in DE?

 

[Kadett_Pirx]

Und das alles zum großen Teil, damit irgendwelche "Gamer" in ihrem Zimmerchen jetzt nicht mehr "nur" in FullHD, sondern in "4K" (und demnächst "8K"?) spielen und sich um die Realität herumdrücken können.

 

[Recharging]

[...] dass ist im Grunde "Alien-Technologie". [...]

In der Tat. Selbst mit dem Video und wenn man ungefähr glaubt, verstehen zu können, was da passiert, ist es sehr schwer richtig gedanklich umzusetzen, dass man so etwas tatsächlich bauen und verlässlich betreiben kann.

Verrückt, echt verrückt - vor allem für wie selbstverständlich dann die Produkte aus solch einer Produktion genommen werden.

Denke unsere Vorfahren schon vor 100 Jahren würden staunen, selbst in Gedankenspielen ist sowas äußerst bizarr, ähnlich Jules Verne.

 

[lex30]

Hmm. Also verstehe ich das richtig, das man dadurch jetzt noch kleinere Chips bauen kann? 😅
Sorry aber mit der Materie beschäftige ich mich nicht so wirklich. Auch wenn ichs hoch interessant finde. Dazu dann noch die in-chip-wasserkühlung...dann gehts ab 😅 oder so ähnlich? Ach keine Ahnung.

 

[makus]

So eine EUV Belichtungsmaschine kostet 100 Mio und ist nicht einmal so groß wie ein Container. Unglaublich. Die muss voller Gold sein.

 

[calluna]

Ist dieses Maschinenbedienen "zu einfach" geworden und die Personalkosten wären somit zu hoch in DE?

1. In hochautomatisierten Fabriken, besonders in der Halbleiterindustrie, wo die Maschinen und auch die Verbrauchsmaterialien teuer sind, ist der Anteil der Personalkosten am Produkt gering.

2. In solchen Fabriken benötigt man Personal mit guter Qualifikation - die wollen auch in China gut bezahlt werden.

3. Taiwain und besonders Südkorea sind keine Niedriglohnländer.

Ansonsten: das Außenhandelsdefizit von Deutschland ist bereits sehr hoch... wir sollten es nicht übertreiben. ;-) Es ist schon Ok, wenn sich einzelne Länder auf verschiedene Bereiche spezialisieren. Es gibt heutzutage recht komplizierte Lieferketten - aber in der Bevölkerung tauchen meist nur Unternehmen in der Wahrnehmung auf, die Endkundenkontakt haben.

 

[Autokiller677]

Hmm. Also verstehe ich das richtig, das man dadurch jetzt noch kleinere Chips bauen kann? 😅

Könnte man auch. Erstmal reduziert man damit die Größe der Komponenten auf dem Chip - ein Transistor kann jetzt kleiner gefertigt werden als vorher.
Damit kann man natürlich einen Chip kleiner machen, aber was normalerweise passiert ist, dass man mehr Transistoren auf die gleiche Fläche bekommt -> Leistungssteigerung.

 

[dhew]

Das die Komponenten weltführend in Deutschland gefertigt wird, ist ja schon lange bekannt, könnte sich durch die Werbung auch am Dax bemerkbar machen.

Das sind keine DAX Unternehmen. Trumpf ist eine GmbH + Co. KG und Carl Zeiss SMT ist auch eine GmbH (ist aber eine Tochter der Carl Zeiss AG).

 

[lex30]

Könnte man auch. Erstmal reduziert man damit die größe der Komponenten auf dem Chip - ein Transistor kann jetzt kleiner gefertigt werden als vorher.
Damit kann man natürlich einen Chip kleiner machen, aber was normalerweise passiert ist, dass man mehr Transistoren auf die gleiche Fläche bekommt -> Leistungssteigerung.

Ah. Ok. Danke. Da hab ich gar nicht dran gedacht. Jetzt hats klick gemacht 😅

 

[engineer123]

1. In hochautomatisierten Fabriken, besonders in der Halbleiterindustrie, wo die Maschinen und auch die Verbrauchsmaterialien teuer sind, ist der Anteil der Personalkosten am Produkt gering.

2. In solchen Fabriken benötigt man Personal mit guter Qualifikation - die wollen auch in China gut bezahlt werden.

3. Taiwain und besonders Südkorea sind keine Niedriglohnländer.

Ansonsten: das Außenhandelsdefizit von Deutschland ist bereits sehr hoch... wir sollten es nicht übertreiben. ;-) Es ist schon Ok, wenn sich einzelne Länder auf verschiedene Bereiche spezialisieren. Es gibt heutzutage recht komplizierte Lieferketten - aber in der Bevölkerung tauchen meist nur Unternehmen in der Wahrnehmung auf, die Endkundenkontakt haben.

jo, Danke Dir, sehr interessant zu erfahren. Anschlussfrage:

Die Gründe 1-3 sind nach meinem Wissen doch Gründe wieso kapitalintensive Produktion mit hochqualifizierten Leuten in DE eben oft in anderen Branchen funktioniert und auch da vorhanden ist in DE,
gibt es Gründe wieso diese "Ansiedlung" von Chipfertigung in DE nicht geklappt hat?

 

[Tada100]

Schön zu sehen das der Forschungsstandort Deutschland immernoch (in teilbereichen) weit vorne liegt.
Die über 2.000 Patente sind auch ein ganz schöner brocken, durfte eine ganzen Berg Geld kosten, alle zu Lizensieren.

@makus
Denke das 1x Spiegel aus der EUV mehr wert, wie 1. Kg 999/1000 Gold ist.
Nicht umsonst " wurde für die EUV-Lithographie der weltweit „präziseste“ Spiegel entwickelt ".

 

[dhew]

Hmm. Also verstehe ich das richtig, das man dadurch jetzt noch kleinere Chips bauen kann? 😅

Die Transistoren werden kleiner -> es passen mehr Transistoren auf die selbe Fläche. Das näher aneinanderrücken verkürzt die Signalwege. Das wiederum ermöglicht eine Taktsteigerung (oder ein Absenken der Betriebsspannung -> niedrigerer Stromverbrauch).

 

[Pana]

Denke unsere Vorfahren schon vor 100 Jahren würden staunen, selbst in Gedankenspielen ist sowas äußerst bizarr, ähnlich Jules Verne.

Einem Menschen von 1920 dürftest Du auch nach 5 Stunden nicht näherungsweise einen Schimmer davon vermittelt haben, um was es hier geht, denke ich. Es fehlt jeder bekannte Referenzpunkt für eine gedankliche Abbildung.

Ergänzung (26. November 2020)

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[Doenereater]

jo, Danke Dir, sehr interessant zu erfahren. Anschlussfrage:

Die Gründe 1-3 sind nach meinem Wissen doch Gründe wieso kapitalintensive Produktion mit hochqualifizierten Leuten in DE eben oft in anderen Branchen funktioniert und auch da vorhanden ist in DE,
gibt es Gründe wieso diese "Ansiedlung" von Chipfertigung in DE nicht geklappt hat?

Man darf auch nicht außer acht lassen, dass die ganze Halbleiterei wahnsinnig Energieintensiv ist. Das fängt bei der Herstellung der Medien an (Gase, hochreines DI-Wasser etc.) und endet bei der Bearbeitung, wo viel thermische Energie (Strom) benötigt wird. Die hohen Energiekosten sind definitiv auch ein Grund, warum man hier in Deutschland schlecht mit dem Wettbewerb mithalten kann und sich am Schluss für einen Standort in Asien entscheidet.

 

[Pana]

Das ganze Thema EUV ist einfach unglaublich. Der Maskenschlitten und auch der Moover unter dem Wafer können verzögerungsfrei die Richtung ändern. Das ist so, als würde ein Flugzeug landen und sofort beim Bodenkontakt einfach stillstehen.

 

[MasterAK]

gibt es Gründe wieso diese "Ansiedlung" von Chipfertigung in DE nicht geklappt hat?

Hier in Dresden steht die Fab1 von Glofo, Infineon ist hier schon lange und Bosch ist gerade dabei sein neues Chip-Werk zu vollenden.
Ganz so düster sieht es in D nicht aus. Klar, wir reden hier nicht von 7 oder 5nm. Aber auch größere Strukturen haben ihre Daseinsberechtigung.

 

[FeVox]

Ab 5nm wird nach meinem Wissen definitiv mit EUV belichtet, 7nm sind mit DUV und EUV möglich.
PS: Ein bisschen des Gewinns mit den Systemen bleibt auch im Hause Zeiss und Trumpf hängen
Immerhin werden dort ja die kompletten Belichtungseinheiten im Reinraum montiert und dann an ASML verkauft, auch wenn die an der Firma beteiligt sind.

 

[calluna]

Die Gründe 1-3 sind nach meinem Wissen doch Gründe wieso kapitalintensive Produktion mit hochqualifizierten Leuten in DE eben oft in anderen Branchen funktioniert und auch da vorhanden ist in DE,
gibt es Gründe wieso diese "Ansiedlung" von Chipfertigung in DE nicht geklappt hat?

Darauf kann ich dir keine einfache Antwort geben... und jede Antwort der Art "Daran liegt es..." sollte dich misstrauisch machen, dafür ist die Welt manchmal einfach zu komplex, vor allem wenn es um Geschichte geht.

Man müsste sich hier anschauen, welche Entscheidungen seit 1960 in den betreffenden Ländern getroffen wurden, worauf ein Land vorher schon spezialisiert war bzw. im Fall von asiatischen Ländern, welche Nischen es gab, die besetzt werden konnten - also worauf die Wirschaftspolitik in den bestehenden Industrieländern ihren Fokus zu diesem Zeitpunkt gelegt hatten.

Wichtig sind auch gewisse Entwicklungen in bestimmten Ländern weg von der produzierenden Industrie hin zur Dienstleistung und so weiter.

Und Deutschland muss nicht in jedem Sektor gut oder gar führend sein - wichtig ist nur, dass man nicht auf Bereiche setzt, die in der Zukunft nicht mehr benötigt werden.

Interessant für die Zukunft ist z.B. die Beherrschung von Lebensprozessen... die Möglichkeit, Ökosysteme und Lebewesen zu entwerfen, Bakterien so zu verändern, dass sie bestimmte Stoffe herstellen (was schon möglich ist) und so weiter. Es gibt viele spannende und interessante Entwicklungen und Möglichkeiten.

 

[sudfaisl]

Die Göbelspiegel, die hier ganz kurz im Artikel angesprochen werden, wurden in Dresden am Fraunhofer IWS mitentwickelt. Die Dünnschichttechnik ist durchaus beeindruckend. An den Magnetron-Sputteranlagen dort können mit einem Quick-and-dirty-Verfahren 6"-Wafer mit einer Höhenabweichung (99,x % Sicherheit) zwischen Mittelpunkt und Rand von 10 pm beschichtet werden, wenn man ein wenig Liebe in die Sache reinsteckt < 5 pm.

Die Anlagen für diese Präzision passen locker in einen Sprinter und z. T. erzeugt man für Volumina im Bereich von m³ Vakuum im Bereich vom 10^-8 mbar (Kombination diverser Pumpen verschiedener Bauart, um sich nach unten "vorzuarbeiten"). (Niedrigeres Vakuum ist nicht wirklich nötig hierfür)

Viel des Know-Hows davon liegt nun bei Zeiss.

Auch recht spannend ist, mit welcher Einfachheit solche dünnen und präzise gefertigten Schichtsysteme vermessen werden können. "Einfach" mithilfe eines recht präzisen Goniometers Röntgenstrahlung mit definierten Winkeln auf die Probe werfen und auf Reflektionspeaks (Bragg-Reflexion) warten und in wenigen Sekunden/Minuten kann man Dickendifferenzen im pm-Bereich recht sicher feststellen.

Insgesamt super spannende Sache.

 

[epospecht]

...Die hohen Energiekosten sind definitiv auch ein Grund, warum man hier in Deutschland schlecht mit dem Wettbewerb mithalten kann und sich am Schluss für einen Standort in Asien entscheidet.

Das ist so nicht richtig. WENN man privilegiertes Unternehmen ist und sich weitestgehend von Steuern und Umlagen befreien lassen kann dann liegt der Beschaffungspreis bei 5 ct pro kw/h. Das ist weniger als in Korea, China und Japan, und nur leicht über den USA und Kanada.
Nur wenn das nicht geht, dann hast du Recht. Ich kann mir aber nicht vorstellen dass man einem Halbleiterhersteller das Privileg nicht zugestehen wird...

(Quelle: Frauenhofer Institut, Juli 2015, PDF)

...
Einen IT Standaort in einem solch desolat versorgten Staat aufzubauen, würde ich mir als Unternehmer auch nicht einfallen lassen.

Mit Verlaub, das ist Quatsch. WENN ich einen IT-Standort aufbauen möchte dann habe ich mit DE-CIX in Frankfurt den größten weltweiten Internetknoten direkt vor der Haustür. Und auch in jeder anderen großen Stadt bin ich in den Industrieparks bestens versorgt. In Kleinstädten kann es unter Umständen problematisch werden, aber da bekomme ich sowieso häufig nicht das gewünschte Personal.

Was natürlich richtig ist, dass der Endkundenmarkt für Produkte die eine große Bandbreite benötigen durch den schleppenden Ausbau beschnitten wird.

Genau genommen wird das große Geld in Taiwan und Südkorea gemacht. Denn EUV ist lediglich Grundlagenforschung für wafer-Belichtung. Und wie sieht das in Deutschland aus? GloFo welche sich auf 2xnm Prozesse beschränken... und das ist nicht mal eine deutsche Firma.
...

Man darf aber auch nicht vergessen, dass das "Foundry-Business" wahnsinnig kapitalintensiv ist. Da muss man mit vielen vielen Milliarden rein und einen langen Atem beweisen.
Zudem ist die Rentabilität bei TSMC (Umsatzrendite 2019: 34,8%) jetzt nicht so wahnsinnig viel größer als bspw. bei ASML (Umsatzrendite 2020: 27,6%)