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Die EUV-Lithografie (EUVL) ist der nächste Schritt um kleinere Halbleiter und Mikrochips herzustellen. Mit Strukturbeiten bis 22 Nanometer verspricht die EUV-Lithografie den nächsten Schritt in der Chip-Produktion zu tun. Technisch aufwenig aber beherrschbar bis 2010 wir die EUVL ab 100 Wafer/Stunde rentabel sein. Bis 2016 wird das Optimum der EUVL erreicht sein, wenn sie nicht von z.B. der Immersionslithografie oder der Nano-Imprint Lithografie abgelöst wird.

Artikel entommen aus: Zeiss Presseinformationen

Die EUV-Lithographie (EUVL: Extreme Ultra Violet Lithography) zu einer praktikablen und leistungsfähigen Chip-Belichtungstechnologie zu machen, das ist gemeinsames Ziel der Halbleiterindustrie. Im spanischen Barcelona haben sich Ende vergangenen Jahres über 300 führende Industrievertreter,
von den Chipherstellern bis zu den Zulieferern, getroffen. Sie präsentierten den aktuellen Stand der Entwicklungsarbeiten.

Die Miniaturisierung von Chipstrururen ist seit der Entwicklung der ersten integrierten Schaltkreise (IC: Integrated Circuit) der Motor für deren Fortschritt und die Voraussetzung dafür, neue Einsatzfelder für die vielseitigen Bauelemente aus Silizium zu erobern. Möglichkeiten,
um Chipstrukturen auch in Zukunft weiter zu verkleinern, stehen
daher im Mittelpunkt der Diskussionen der Halbleiterhersteller und ihrer
Zulieferer. Der EUVL-Technologie  werden hier große Chancen eingeräumt, da bei ihr einer der wesentlichen Parameter für die Strukturauflösung,
die Belichtungswellenlänge, gleich um mehr als den Faktor zehn gegenüber der bisher führenden Technologie verringert wird.

„EUV ist die einzige kosteneffektive und langfristige Lithographie-Option“, ist
auch Martin van den Brink, der Vorstand für Technologie und Marketing
bei ASML, überzeugt. Dieser Optimismus scheint angesichts einer Reihe von
Fortschritten innerhalb des vergangenen Jahres gerechtfertigt: ASML, der niederländische Partner von Carl Zeiss, hat im vergangenen Sommer die beiden ersten EUV Alpha Demo Tools (ADT) ausgeliefert. Die Tools werden bei den Kunden, dem belgischen Institut IMEC in Leuven und dem College of Nanoscale Science and Engineering (CNSE) an der State University of New York, von Konsortien betrieben. Praktisch alle führenden Chiphersteller haben sich zeitlich befristet in diesen Konsortien zusammengeschlossen. SMT setzt sein Wissen für ASML ein Die Realisierung der beiden ADT basiert auf einer Reihe wesentlicher Grundlagenentwicklungen. An erster Stelle stehen dabei das Design und dessen produktionstechnische Umsetzung für die bei der EUVL benötigten Spiegeloptiken. Dabei setzt ASML auf das Know-how der Lithographieoptik der Carl Zeiss SMT. Sie entwickelt und baut das Projektionsobjektiv (bei EUVL als PO-Box bezeichnet) und das Beleuchtungssystem für die ADT. Für die Entwicklung der ADT hat die Carl Zeiss SMT eine komplette Infrastruktur für die Produktion dieser EUVL-Optiken aufgebaut. Damit schafft die Lithographieoptik auch die Voraussetzungen für die nächste  Produktgeneration: das EUVL Preproduction Tool. Van den Brink resümiert: „Fasst man diese Erfolge zusammen, könnten erste EUVL Preproduction Systeme bereits 2009 ausgeliefert werden – wenn die Kunden dies wünschen.“ Er gab in Barcelona bekannt, dass ASML bereits einen ersten Auftrag für ein Preproduction Tool erhalte hat. Fortschritte werden sichtbar Die EUVL-Quellen-Hersteller arbeiten derzeit daran, die Licht- beziehungsweise Strahlungsquellen für die Massenfertigung von Mikrochips mit dieser Technologie vorzubereiten. Dabei ist ein produktionstaugliches, zuverlässiges System die größte Herausforderung. Außerdem gibt es neue Resists  mit denen Auflösungen von 40 Nanometer und weniger möglich sind. Auch die Fotomasken, die im ADT eingesetzt werden, sollen weiterentwickelt
werden. [Wsp]

2/2007

geschrieben von Sternau \\ tags: ADT, ASML, Carl Zeiss, Chip-Belichtungslithografie, CNSE, College of Nanoscale Science and Engineering, EUV Alpha Demo Tools, EUVL, EUVL Preproduction System, Extreme Ultra Violet Lithography, Fotomaske, Halbleiter, Immersionslithorafie, Integrated Circuit, Lithographieoptik, Nano Imprint Lithografie, Projektionsobjektiv, Spiegeloptik

EUV-Lithografie eröffnet neue Chancen bei der Miniaturisierung von Mikrochips und Prozessoren und leistet damit Vorschub für leistungsstärkere und energieeffizientere Mikrosysteme. Sowohl die Computerindustrie für den Endanwender als auch Supercomputer-Installationen profitieren davon: die Systeme liefern mehr Leistung bei weniger Stromaufnahme da die Leckströme gemindert werden können. Dies funktioniert da die Bauteile auf den Halbleiter-Materialien enger zusammen rücken. Auch die Wärementwicklung sinkt dadurch. Supercomputer werden bis 2018 in den Exaflops-Bereich vordringen und benötigen stromsparende Hochleistungsprozessoren um nicht Unmengen an Strom zu verbrauchen.

Bei dem folgenden Artikel handelt es sich um eine Pressemitteilung der Carl Zeiss AG.

Quelle: Carl Zeiss AG: Lieferung: EUV-Lithografie

Auslieferung eines ersten Optiksatzes von Carl Zeiss reiht sich ein in eine Serie positiver Nachrichten zur EUV-Lithografie

OBERKOCHEN, 16.09.2009.
Carl Zeiss, führender Anbieter von optischen Systemen zur Herstellung von Mikrochips, hat ein erstes komplettes Optiksystem für die soge- nannte EUV-Lithografie, eine neue Mikrochip- produktionstechnologie, ausgeliefert. Das optische System bildet eines der Kernelemente für die EUV-Chipproduktionsanlage des niederländischen Herstellers und Partners von Carl Zeiss, ASML. Die Anlage von ASML, mit der Mikrochips mit Strukturbreiten im 20-Nanometerbereich hergestellt werden können, soll in der zweiten Jahreshälfte 2010 ausgeliefert werden.

„Vor 15 Jahren haben wir die Entwicklung für die Extreme Ultra Violet Lithography gestartet und mittlerweile weit mehr als 100 Millionen € investiert“, berichtet Dr. Peter Kürz, Bereichsleiter EUV bei Carl Zeiss SMT in Oberkochen. „Bislang hat ASML weltweit zwei EUV-Systeme zur Prozessentwicklung installiert. Jetzt rückt der Einsatz in der Serienfertigung von Mikrochips in greifbare Nähe.“

Diese Technologie, für deren Entwicklung Peter Kürz und sein Team im Jahr 2007 für den Zukunftspreis des Bundespräsidenten nominiert waren, und die sowohl vom Bundesministerium für Bildung und Forschung als auch auf europäischer Ebene mit über 20 Millionen € gefördert wurde, bietet langfristiges Potenzial, Chipstrukturen weiter zu verkleinern. Denn sie arbeitet mit einer Belichtungswellenlänge von 13,5 Nanometern – fast 15mal kürzer als die heute im Einsatz befindliche 193 Nanometer Technologie. Dank dieser kurzen Belichtungs- wellenlänge kann man Chipstrukturen verkleinern und dichter packen als bisher.

ASML hat mittlerweile fünf Bestellungen für die neuen EUV-Chipproduktionsanlagen erhalten, die Auslieferungen beginnen in der zweiten Hälfte 2010. „Dies und unsere jüngsten Entwicklungs- erfolge sind wichtige Meilensteine die zeigen, dass EUVL auf dem richtigen Weg ist zur kostengünstigen Massenherstellung von Hochleistungschips. EUVL hat die Kapazität, das Moore´sche Gesetz bis in das übernächste Jahrzehnt zu tragen“, sagt Christian Wagner, Senior Product Manager von ASML.

Weitere positive Nachrichten der letzten Wochen zu EUVL stärken den Optimismus. So hat das belgische Institut IMEC (Leuven) erst vor kurzem die erfolgreiche Produktion von 22 Nanometer S-RAM Zellen (extrem schnelle Speicherzellen) mit dem dort installierten EUVL Prozessent- wicklungssystem berichtet. Im Vergleich zum vorigen Technologieknoten ergab dies eine Chipflächeneinsparung von 44 % – und damit potenziell fast eine Halbierung der Herstellkosten. Und der Hersteller von Strahlquellen für die EUV-Lithografie, das US-amerikanische Unternehmen Cymer, hat gerade erst eine Strahlquelle für das erste EUVL-Produktionssystem an ASML geliefert. Neben der Optik gelten die Strahlquellen als Schlüssel für den Erfolg der EUV-Lithografie.

In dem komplexen Spiegelsystem der EUV PO-Box läuft das von der Maske reflektierte Licht im Zickzack hin und her, bevor es schließlich zur Abbildung gelangt.

Technologie

Bei der Lithografie, dem Kernprozess in der Chipherstellung, werden die einzelnen Strukturen wie Leiterbahnen, Transistoren und Kondensatoren von einer Maske auf das Ausgangsmaterial eines Chips optisch übertragen. Dazu werden ein Beleuchtungs- und ein Projektionssystem in einer ´Waferscanner´ genannten Lithografiemaschine integriert. Je kürzer die Wellenlänge des für die Lithografie genutzten Lichtes ist, umso feinere Strukturen können damit produziert werden. Für die EUV-Lithografie wird die extrem kurze Lichtwellenlänge von 13,5 Nanometer genutzt. Beleuchtungs- und Projektionsoptik bestehen deshalb aus mehreren aufeinanderfolgenden, komplex geformten Spiegeln, anstatt wie bisher üblich aus Linsen. Die damit erzielte Auflösung erlaubt Chipstrukturen sehr viel dichter als bisher zu packen – umso leistungsfähiger wird der Chip. Die EUV-Lithografie birgt das Potenzial, den praktisch seit Beginn der Entwicklung integrierter Schaltkreise ungebrochenen Prozess der Miniaturisierung noch für mindestens 10 Jahre fortzuschreiben. Und damit Mikrochips mit heute noch ungeahnter Leistungsfähigkeit zu entwickeln.

geschrieben von Sternau \\ tags: ASML, Beleuchtungsoptik, Beleuchtungssystem, Belichtungswellenlänge, Carl Zeiss AG, Chipflächeneinsparung, Chipherstellung, Chipstrukturen, Computerindustrie, Cymer, Die, Energieeffizienz, EUV-Chipproduktionsanlage, EUV-Lithografie, EUV-Optik, EUVL, EUVL-Produktionssystem, Extreme Ultra Violet Lithography, Gesetz von Moore, Halbierung der Herstellerkosten, Halbleiter-Material, Hochleistungsprozessoren, IMEC, Kondensator, Leiterbahn, Lithografiemaschine, Mikrochip, Mikrochipproduktionstechnologie, Nanometer, Projektionsoptik, Projektionssystem, S-RAM-Zelle, Speicherzelle, Stromsparende Prozessoren, Supercomputer, Technologieknoten, Transistor, Wafer, Waferscanner, Wärmeentwicklung, Wellenlänge