Brainport is een wereldwijde innovatie hotspot met als vlaggenschip ASML, ‘s werelds grootste ontwikkelaar en producent van machines voor de productie van halfgeleiderchips. In de komende jaren staat de lancering van de volgende technologische stap van deze multinational gepland: de EUV High NA machine. Bij het ontwikkelen en bouwen van de cruciale en complexe Reticle Masking (ReMa) module maakt ASML gebruik van het krachtige hightech ecosysteem in de regio. Het heeft de krachten gebundeld met Sioux Technologies en Frencken Mechatronics.
De machines van ASML werken op basis van een lithografisch proces: een transistorpatroon wordt geprojecteerd op een wafer met een lichtgevoelige laag, waarvan complexe chips worden gemaakt. De ReMa (Reticle Masking Unit) maakt al lange tijd deel uit van deze systemen. De module speelt een belangrijke rol in het lichtmanagement; licht dat niet op de wafer mag vallen wordt afgedekt door vier metalen lamellen met uiterste precisie in horizontale richtingen te bewegen. In deze nieuwe machines gebeurt dit met versnellingen tot 400 meter per seconde in het kwadraat. Ter vergelijking: een raket versnelt met 120 meter per seconde in het kwadraat.
Nieuwe eisen
Bij ASML in Veldhoven werken duizenden ontwikkelaars samen aan één doel: onze klanten in staat stellen steeds gedetailleerdere transistorpatronen toe te passen op chips om de rekenkracht en geheugencapaciteit te vergroten en het energieverbruik te verlagen’, zegt Menno Fien, hoofd Development & Engineering EUV High NA bij ASML. ‘We hebben hierbij twee belangrijke opties; het gebruik van steeds kortere lichtgolflengtes en steeds betere projectiespiegels met een grotere numerieke apertuur’, legt hij de afkorting ‘NA’ uit. In onze EUV-machines gebruiken we extreem ultraviolet licht met een golflengte van 13,5 nanometer. Ze werken onder vacuüm en de ruimte in de apparatuur is beperkt. De ontwikkeling ging dan ook gepaard met uitdagende eisen voor de ReMa, bijvoorbeeld op het gebied van dimensionering en integratie in het systeem. In 2024-2025 brengen we onze volgende generatie op de markt: EUV High NA die dankzij nieuwe projectieoptiek patronen kleiner dan 8 nanometer kan belichten.
‘Ook onze toeleveringsketen plukt hier de vruchten van. Zo maken we elkaar steeds sterker in deze regio’
Aangezien ASML voortkomt uit het hightech ecosysteem van de Brainport regio rond Eindhoven, maakt het dankbaar gebruik van alle expertise in de buurt. De regio heeft veel bedrijven met hoogwaardige competenties in het ontwikkelen en maken van mechatronische hightechsystemen, waardoor ASML kan vertrouwen op partners van wereldklasse, zegt Fien. Onze R&D en productie draaien altijd op volle toeren. Een directe omgeving die ons daarin kan ondersteunen is geweldig. Het is niet zo dat iedereen bij ASML wil werken. En de vraag in onze markt mag dan op dit moment booming zijn, mindere tijden zijn nooit uit te sluiten. Samenwerken betekent dus ook risico en beloning spreiden. Zo kan ASML zich op een gezonde manier blijven ontwikkelen. Ook onze supply chain plukt daar de vruchten van. Zo maken we elkaar steeds sterker in deze regio.’
Geavanceerde technologie
De ontwikkeling van de EUV High NA legt de lat voor de ReMa opnieuw hoger, bijvoorbeeld op het gebied van snelheid, nauwkeurigheid en reinheid. ASML gaat die uitdaging aan met Sioux als co-developer. Paul van den Avoort, market director bij Sioux, zegt: ‘De ReMa is cutting-edge technologie op de grens van de fysieke mogelijkheden. Maar dat maakt wat we doen ook zo leuk. Sioux verzorgde samen met ASML het mechanisch ontwerp en creëerde een functioneel model van subcomponenten om risico’s in een zo vroeg mogelijk stadium in te perken. Op dit moment werken we nog nauw samen met ASML en Frencken om werkinstructies op te stellen voor het bouwen van de ReMa en het testen en valideren, zodat we binnenkort een eerste werkende ReMa hebben. Samenwerken als één team is hier de sleutel.
Frencken is ook actief binnen Brainport en heeft zich de afgelopen tien jaar ontwikkeld tot een belangrijke partner voor ASML met een bijzondere focus op de industrialisatie en productie van complexe hightech apparatuur. Wij zorgen voor de industrialisatie en productie van de nieuwe ReMa’, zegt Marcel Slot, vice president of technology & engineering bij Frencken Europe. De grens met ontwikkeling is enigszins vaag: je kunt dit niet los zien van het opzetten van een productieproces en toeleveringsketen die kwalitatief hoogwaardig en kostenefficiënt zijn. Daarin moet een balans worden gevonden en voortdurend keuzes worden gemaakt. Dat doe je niet alleen, maar samen. Na vijf jaar ontwikkelen staan we nu aan de vooravond van het bouwen van de eerste.’
Elkaar scherp houden
Waarom werkt ASML samen met Sioux en Frencken aan de ontwikkeling en bouw van de nieuwe ReMa? Fien benadrukt dat ASML een gunstige positie heeft in Brainport: het heeft de keuze uit verschillende eerstelijns specialisten in bijvoorbeeld fijnmechanica en mechatronica. Er is dus bandbreedte in capaciteit. De beste partijen worden geselecteerd, waarna het een kwestie is van bepalen wie wat doet.’ Daarbij helpt het volgens hem dat iedereen elkaars kwaliteiten kent en dat de strategische en technische roadmaps van leveranciers overeenkomen met die van ASML. ‘Dat zie je ook terug in het ReMa-project’, zegt Slot. ‘We zijn een sterke drie-eenheid; het voelt als werken met directe collega’s.’ Van den Avoort valt hem bij. ‘De druk op dit soort projecten is altijd groot. De inzet is enorm. Het werk is complex. Falen is geen optie. Het gaat echt niet altijd van een leien dakje. Dan moeten we elkaar scherp houden. Maar dat doen we met open vizier en in de wetenschap dat we er samen wel uitkomen. Dat is onze kracht en die van Brainport.
Dit artikel is overgenomen uit Source magazine nr. 9, Sioux Technologies.
