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Neue Wege in der Chipherstellung

05.06.1998 - (idw) Fraunhofer-Gesellschaft

Viele Alltagsprodukte werden von Chips gesteuert. Die Fertigung dieser integrierten Schaltkreise mit optischen Belichtungsverfahren ist aufwendig. Fraunhofer-Forscher arbeiten gemeinsam mit Leica Micro-systems Lithography GmbH Jena an neuen Herstellungsverfahren.

Neue Wege in der Chipherstellung

Ob in Telefon, Computer, Heizung oder Bügeleisen - fast überall steuern integrierte Schaltkreise wichtige Funktionen. Die Chips bestehen aus feinsten, komplizierten dreidimensionalen Schichten. Die Strukturierung dieser Chips mit optischen Belichtungsverfahren wird immer aufwendiger. Für zukünftige Technologie-Generationen sind deshalb alternative Belichtungsverfahren erforderlich. Weltweit arbeiten Wissenschaftler daran, die hochproduktive optische Lithographie durch ein konkurrenzfähiges Verfahren bei gleichzeitiger Minimierung der Strukturgrößen zu ersetzen. Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF arbeiten mit der Leica Microsystems Lithography GmbH Jena innerhalb eines europäischen MEDEA-Projektes an einem der möglichen neuen Strukturierungsverfahren: der Ionen-Projektionslithographie.

Die Belichtung der Wafer funktioniert ähnlich wie bei einem Dia: Zuerst werden, vorzugsweise mittels einer Elektronenstrahlbelichtungsanlage, genau definierte Strukturen in einer Maske erzeugt. Um eine verkleinerte, abbildende Projektion auf einer sensiblen Siliziumscheibe - dem Wafer - zu erhalten, wird eine Quarzglasmaske mit ultraviolettem Licht durchstrahlt. Bei der Ionen-Projektionslithographie wird das UV-Licht durch Helium-Ionen und die Quarzglasmaske durch eine transparente Siliziummaske ersetzt. Ein solcher Stepper arbeitet mit Wellenlängen unter einem Nanometer. "Unser Anteil an dem neuartigen Ionen-Stepper ist es, gemeinsam mit Leica feinmechanische Teile des Projektionsgerätes zu entwickeln und zu fertigen", erklärt Dr.-Ing. habil. Volker Guyenot aus dem IOF. "Denn hier geht es um höchste Genauigkeit bei der Positionierung der Maske und des Wafers."

Um den hohen Anforderungen an die Genauigkeit gerecht zu werden, setzen die Forscher am IOF für zentrale Komponenten Glaskeramik ein. Vorteile: Bestimmte Glaskeramik besitzt nur eine minimale thermische Ausdehnung. Sie ist vakuumtauglich, korrosionsfrei und unmagnetisch. "Die Geräte arbeiten in der kaum mehr vorstellbaren Dimension von Millionstel Millimetern, da wirkt sich eine minimale geometrische Veränderung bereits gravierend aus", so Dr. Guyenot.

Zu den Projektpartnern gehören die Ionen Mikrofabrikations Systeme GmbH Wien als Projektführer und die ASM Lithography in den Niederlanden. Das BMBF fördert die deutschen Kooperationspartner Siemens AG, IMS Stuttgart, Leica Microsystems Lithography GmbH Jena mit dem IOF sowie die Universitäten Ilmenau und Kassel.

Ansprechpartner:
Dr.-Ing. habil. Volker Guyenot
Telefon 0 36 41/8 07-3 05
Telefax 0 36 41/8 07-6 04
email: guyenot@iof.fhg.de

Fraunhofer-Institut für
Angewandte Optik und Feinmechanik IOF
Schillerstraße 1
D-07745 Jena
Pressekontakt:
Dr. Andreas Bräuer
Telefon 0 36 41/8 07-4 04
Telefax 0 36 41/8 07-6 00
email: braeuer@iof.fhg.de
http://www.iof.fhg.de
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