ASML High‑NA EUV: Die Schlüsseltechnologie für Chips unter 2 nm

Die Halbleiterindustrie tritt in eine neue Phase ein, die viele Ingenieurinnen und Ingenieure bereits als „Angström‑Ära“ bezeichnen. Gemeint ist die nächste Generation von Chips mit Strukturgrößen unter zwei Nanometern.

Eine zentrale Rolle spielt dabei eine neue Klasse von Lithografieanlagen des niederländischen Unternehmens ASML: die sogenannten High‑Numerical‑Aperture‑Extreme‑Ultraviolet‑Systeme (High‑NA EUV). Sie gelten als Schlüsseltechnologie, um noch kleinere Schaltkreise auf Silizium zu drucken – und damit Moore’s Law weiterzuführen.

Was High‑NA EUV in der Chipfertigung verändert

Die bisherigen EUV‑Lithografiesysteme arbeiten mit einer numerischen Apertur (NA) von 0,33. Die neuen High‑NA‑Maschinen erhöhen diesen Wert auf 0,55. Dadurch können die optischen Systeme das extrem kurzwellige EUV‑Licht stärker bündeln und feinere Strukturen abbilden. Die erreichbare Auflösung verbessert sich von etwa 13 nm auf rund 8 nm pro Belichtungsschritt.

Dieser Fortschritt ist entscheidend, weil moderne Chips häufig extrem kleine Strukturen benötigen. Ohne High‑NA mussten Hersteller oft auf Multi‑Patterning zurückgreifen – dabei wird eine einzelne Schicht mehrmals belichtet und zusammengesetzt. Das erhöht Komplexität, Kosten und das Risiko von Fertigungsfehlern. High‑NA EUV kann manche dieser zusätzlichen Schritte reduzieren, indem kleinere Strukturen direkt erzeugt werden.

Das bringt mehrere Vorteile:

• kleinere Transistoren und dichtere Verbindungsstrukturen
• vereinfachte Fertigungsabläufe bei kritischen Chip‑Layern
• potenziell bessere Ausbeute und kürzere Produktionszyklen

Viele Branchenanalysten sehen High‑NA deshalb als wichtigen Baustein für Logikchips unter 2 nm und zukünftige Speichertechnologien.

Die Maschinen selbst: Größe, Preis und Leistung

High‑NA‑EUV‑Systeme gehören zu den komplexesten Maschinen, die je für industrielle Produktion gebaut wurden.

• Preis pro Anlage: etwa 350 bis 400 Millionen US‑Dollar.
• Größe: ungefähr so groß wie ein Doppeldeckerbus und aus Tausenden Komponenten aufgebaut.
• Produktionsleistung: rund 175–200 Wafer pro Stunde bei aktuellen Serienmodellen.

Angesichts dieser Kosten müssen Chiphersteller sorgfältig abwägen, ob der Nutzen – etwa weniger Lithografieschritte und höhere Transistordichte – den enormen Kapitaleinsatz rechtfertigt.

Welche Unternehmen die ersten Systeme installieren

Die ersten High‑NA‑Maschinen gehen vor allem an die größten Halbleiterhersteller der Welt.

• Intel gehörte zu den ersten Unternehmen, die Systeme erhielten und eng mit ASML an der Entwicklung zusammenarbeiten.
• Samsung Electronics hat Berichten zufolge Maschinen für zukünftige Produktionslinien bestellt.
• SK hynix installierte ein High‑NA‑System, um die Entwicklung der nächsten Generation von Speicherchips zu beschleunigen.

Branchenberichte gehen davon aus, dass Intel, Samsung und SK hynix zu den frühesten Anwendern gehören werden, sobald die Technologie in größere Produktionsvolumen übergeht.

Wann erste Chips und Serienfertigung erwartet werden

Die Technologie befindet sich inzwischen jenseits der reinen Prototypenphase.

• Erste Systeme wurden 2025 an Kunden ausgeliefert.
• Eine breitere Einführung begann 2026.
• Branchenprognosen sehen Massenproduktion mit High‑NA EUV etwa zwischen 2027 und 2028.

Kurzfristig werden klassische EUV‑Maschinen weiterhin parallel eingesetzt. Viele Chip‑Layer lassen sich auch mit der bisherigen Generation effizient produzieren, die ebenfalls kontinuierlich verbessert wird.

Bedeutung für Prozessoren und Speicher

Die Vorteile von High‑NA EUV zeigen sich je nach Chiptyp etwas unterschiedlich.

Logikprozessoren

Für CPUs, GPUs und KI‑Beschleuniger bedeutet die höhere Auflösung:

• kleinere Gate‑Strukturen
• engere Interconnects
• höhere Transistordichte

Gerade bei KI‑Beschleunigern und Hochleistungsrechnern wirkt sich diese höhere Dichte direkt auf Rechenleistung und Energieeffizienz aus.

Speicherchips

Auch Speicherhersteller profitieren. Technologien wie moderne DRAM‑Generationen müssen ihre Strukturen ebenfalls kontinuierlich verkleinern, um mehr Kapazität pro Chip zu erreichen. Prognosen sehen High‑NA als mögliche Grundlage für DRAM‑Strukturen unter 2 nm, die insbesondere für KI‑Workloads benötigt werden.

Warum der KI‑Boom ASMLs Geschäft antreibt

ASML steht im Zentrum der globalen Halbleiterlieferkette: Das Unternehmen ist derzeit der einzige Anbieter von EUV‑Lithografiesystemen, die für modernste Chips erforderlich sind.

Finanziell zeigt sich die steigende Nachfrage deutlich. ASML meldete für 2025 einen Umsatz von 32,7 Milliarden Euro und einen Nettogewinn von 9,6 Milliarden Euro.

Ein wichtiger Wachstumstreiber ist der Boom bei künstlicher Intelligenz. Rechenzentren benötigen immer leistungsfähigere Prozessoren und High‑Bandwidth‑Memory‑Chips – und damit auch immer feinere Strukturen auf Silizium. Laut Unternehmensangaben wächst die Nachfrage nach entsprechender Rechen‑ und Speicherleistung deutlich schneller als der gesamte Halbleitermarkt.

Expansion in neue Halbleiterregionen: Partnerschaft mit Indien

Neben technologischen Innovationen erweitert ASML auch seine internationale Zusammenarbeit.

Im Jahr 2026 vereinbarten Tata Electronics und ASML eine Partnerschaft, um Indiens erste Front‑End‑Halbleiterfabrik im Bundesstaat Gujarat aufzubauen.

Das Projekt umfasst eine geplante Investition von rund 11 Milliarden US‑Dollar in eine Fabrik für 300‑mm‑Wafer und ist Teil der Strategie Indiens, eine eigene Chipindustrie aufzubauen.

Die Anlage soll ASML‑Lithografieanlagen nutzen. Ob dort künftig High‑NA‑EUV‑Systeme eingesetzt werden, ist jedoch öffentlich bislang nicht bestätigt.

Das größere Bild

High‑NA EUV gilt als der größte Technologiesprung in der Lithografie seit der Einführung von EUV selbst. Die Maschinen ermöglichen feinere Strukturen mit weniger Prozessschritten und eröffnen der Branche einen Weg zu Chips unter der 2‑nm‑Generation.

Gleichzeitig bringt die Technologie enorme Kosten und technische Herausforderungen mit sich. Nur wenige Unternehmen können sich diese Systeme leisten, und es wird noch einige Jahre dauern, bis High‑NA zu einem festen Bestandteil der Massenproduktion wird.

Sollten die aktuellen Zeitpläne eingehalten werden, könnten die späten 2020er‑Jahre den Moment markieren, in dem High‑NA EUV von einer frühen Spitzentechnologie zur Grundlage der leistungsfähigsten Chips der Welt wird.