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Carl Zeiss – Meilenstein für neue Chipherstelltechnologie erreicht


Carl Zeiss SMT liefert erstes Spiegelsystem für EUV-Lithographie

Oberkochen, 07.12.2005.
Carl Zeiss SMT hat heute die erste Projektionsoptik für die sogenannte Extreme Ultra Violet- Lithografie (EUVL) an den niederländischen Partner ASML ausgeliefert. Die EUV-Lithografie
ist ein neuartiges Produktionsverfahren mit dem Mikrochips noch leistungsfähiger gemacht werden können. Die Technologie basiert auf der Belichtung mit extrem kurzwelliger Strahlung von nur 13 Nanometer (nm) Wellenlänge. Dies ermöglicht den Chipherstellern Strukturen mit 32 nm Breite und darunter herzustellen. So kann die Integrationsdichte von Mikrochips, und damit ihre Leistungsfähigkeit, deutlich gesteigert werden.

Im Gegensatz zu klassischen, lichtoptischen Lithographiesystemen besteht die EUVL Projektionsoptik komplett aus Spiegeln, da keine transparenten Materialien für die kurze Wellenlänge vorhanden sind. Die technischen Anforderungen an die Spiegel sind enorm: Die asphärisch, also “nicht-kugelförmig” geformten Flächen müssen mit einer Genauigkeit von wenigen Atomlagen gefertigt werden. Auch die Oberflächenrauigkeit darf wenige Atomlagen nicht übersteigen, um Streulicht zu vermeiden. Das Komplettsystem, bestehend aus sechs präzise zueinander angeordneten Spiegeln, wird im Vakuum betrieben, denn auch geringste Luft- mengen würden die EUV Strahlung absorbieren. Eine ebenfalls entscheidende Rolle spielt die Beschichtung der Spiegel, die erst für die reflektierende Wirkung sorgt. Ausreichend hohe Reflektivität kann nur durch den Aufbau eines Pakets aus über 50 Doppelschichten von Molybdän/Silicium (Mo/Si) erzielt werden, wobei jede einzelne dieser Doppelschichten weniger als 10 nm dick ist.

Der Begriff optische Lithographie bezeichnet die Abbildung der Strukturen eines Chips, wie beispielsweise elektrische Leiterbahnen oder Transistoren, von einer Maske auf das Substrat- material des Chips. Je kleiner diese Strukturen sind, umso dichter können sie auf einen Chip gepackt werden, was beispielsweise höhere Speicherkapazität oder höhere Rechengeschwindigkeit ermöglicht. Die Lithographie hat damit entscheidenden Anteil an der fort- schreitenden Entwicklung der Chipleistung. Die heute in der Serienproduktion von Chips einge- setzten Lichtquellen und optischen Systeme arbeiten im kurzen UV Wellenlängenbereich (248 nm und 193 nm) und erreichen eine Auflösung von bis zu 65 nm – etwa ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares.
Für noch feinere Auflösungen setzt die Chipindustrie auf die EUV Lithografie, für die Strahlung mit einer Wellenlänge von nur 13 nm eingesetzt wird. Anders als bei lichtoptischen Systemen erfolgt die Abbildung hier nicht über ein Linsensystem, sondern über hoch präzise Spiegel. Der Einsatz der EUV-Lithographie in der Chipherstellung wird gegen Ende des Jahrzehnts erwartet.

Quelle: Pressemitteilung Carl Zeiss SMT AG
Foto: © Carl Zeiss SMT AG



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