Deze ‘opgelost door TNO’ komt uit MT08 2017
Het is een indrukwekkende installatie: de Extreme Ultra Violet Belichtings- en Analysefaciliteit 2, kortweg de EBL2. Bedrijven uit de chipindustrie kunnen de EBL2 (die medio 2017 in gebruik werd genomen bij TNO in Delft) gebruiken om onderzoek te doen naar het effect van zogenoemd ‘extreem ultraviolet licht’ (EUV) op onderdelen van apparatuur waarmee chips gemaakt worden (van bijvoorbeeld ASML).
De onderzoeksfaciliteit kan hoge lichtbelastingen simuleren en de effecten daarvan op optische materialen en componenten (zoals spiegels) bestuderen. Met de verkregen onderzoeksgegevens kunnen deze materialen en ontwerpen vervolgens sterker en weerbaarder worden gemaakt. En dat is nodig, want schade door EUV-licht kan het prestatievermogen van machines die chips maken verminderen en daarmee hun gebruiksduur verkorten.
Levensduur verlengen
Multinational ZEISS, producent van optische systemen voor de halfgeleiderindustrie en partner van chipmachinefabrikant ASML, is een van de partijen die dankbaar gebruikmaakt van de nieuwe onderzoekstool. Simpel gezegd verbetert ZEISS continu de levensduur van zijn spiegels, schetst CTO en COO dr. Andreas Dorsel van de businessgroep in het Zuidwest-Duitse Oberkochen.
‘Met EBL2 kunnen we onze optische subsystemen aan tal van tests blootstellen om te bepalen hoe ze zich gedragen onder invloed van extreem ultravioletlicht. Is er sprake van vervorming? Verslechteren de verschillende lagen waaruit de spiegels zijn samengesteld? Veranderen ze van omvang of structuur?’
‘Wij zijn daarin erg geïnteresseerd, omdat we op die manier uitvinden hoe we de levensduur van onze spiegels verder kunnen verlengen. Deze enorm gevoelige componenten worden gebruikt in kostbare machines. Een levensduurverlenging van 1 procent kan daardoor al leiden tot een kostenbesparing van miljoenen euro’s voor chipsfabrikanten.’
Return on investment
TNO en ZEISS zijn geen onbekenden van elkaar. De twee partijen werken al meer dan 20 jaar samen, onder meer bij de ontwikkeling van de in 2005 opgeleverde onderzoeksfaciliteit EBL1. In vergelijking met die voorganger betekent EBL2 een flinke stap voorwaarts, stelt Dorsel.
‘De nieuwe faciliteit heeft meer onderzoeksmogelijkheden en een hogere bestralingsintensiteit, waardoor de capaciteit veel groter is dan zijn voorganger. De EBL2 genereert tot honderd keer sneller resultaten. Waar het testen van de levensduur van een bepaalde component eerder jaren kon duren, kan dat nu binnen een paar honderd uur.’
‘Dat is natuurlijk een enorme vooruitgang voor een bedrijf als het onze; ook wij moeten onze time to market uiteraard zo kort mogelijk houden. Onze klanten ondersteunen we daarmee op hun beurt in de wedloop naar steeds kleinere en beter presterende chips. In die zin biedt EBL2 voor alle partijen een aantrekkelijke return on investment.’
Strategische partners
Een bedrijf als ZEISS hád ervoor kunnen kiezen een soortgelijke onderzoeksfaciliteit in eigen beheer te ontwikkelen. Waarom dan toch (opnieuw) gekozen voor de samenwerking met TNO? Volgens Dorsel heeft het bedrijf nooit ook maar overwogen zélf aan de slag te gaan.
‘Het specialistische kennisniveau van TNO op dit vlak kun je als bedrijf nooit op een economisch verantwoorde manier evenaren. Bovendien stelt TNO zijn klanten – waarvan wij er één zijn – in staat faciliteiten als EBL2 te delen. Daardoor bouwt TNO nóg meer specialistische kennis op, en daar profiteren uiteindelijk al hun klanten weer van. Ik ken geen enkele instelling die over dezelfde brede en diepgaande kennis over dit onderwerp beschikt.’
TNO voert de testen voor ZEISS uit conform de gezamenlijk overeengekomen protocollen. De komende jaren willen de Duitsers benutten om, samen met TNO, te bekijken waar de onderzoeksmethodes en -technologieën op het gebied van EUV-licht nóg sneller en efficiënter kunnen. ‘Onze samenwerking is een zeer succesvolle langetermijnpartnerschap’, benadrukt Dorsel.
‘TNO beschikt over een enorm reservoir aan technologische kennis en een groot netwerk. Vanuit die positie voert TNO niet simpelweg metingen uit, maar denkt het ook voortdurend met ons mee over optimalisatie van onze meetprocessen. En de samenwerking is niet beperkt tot EBL-installaties.’
Anarchistisch
Tot slot: een intensieve samenwerking tussen Nederlanders en Duitsers, gaat dat goed? Dorsel lacht. ‘Jazeker, het verloopt heel soepel. Hoewel je niet moet generaliseren, zie ik wel trends: wat Nederlanders en Duitsers gemeen hebben, is dat ze doorgaans heel duidelijk en direct zijn. Om niet te zeggen bot. Je hoeft zelden te gissen naar wat de ander nou precies bedoelt.’
‘Verschillen zijn er uiteraard óók. Zo kunnen Nederlanders onderling behoorlijk heftige discussies voeren, zelfs met hun leidinggevende. Dat kan op Duitsers, die doorgaans wat gevoeliger zijn voor autoriteit, weleens wat ‘anarchistisch’ overkomen. Maar uiteindelijk geldt voor iedereen, ongeacht nationaliteit: het resultaat telt. Onze vruchtbare, jarenlange samenwerking bewijst dat.’
