Bericht Chipfertigung: Was steckt hinter der EUV-Lithografie?

Colindo

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tl;dr: Bei der Chipfertigung geht ohne EUV-Lithografie in Zukunft nichts mehr. ComputerBase erklärt, was hinter der neuen Evolutionsstufe der Belichtungstechnologie steckt, und blickt zurück auf die Hürden, die von der Theorie bis zur Nutzung in der Praxis genommen werden mussten.

Zum Bericht: Chipfertigung: Was steckt hinter der EUV-Lithografie?
 

Axxid

Admiral
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Da fragt man sich nicht, ob es einfacher gewesen wäre die Maschine aus “Liebling ich habe die Kinder geschrumpft” nachzubauen.
Oder den Strahler von “Ich, einfach unverbesserlich”.
Allein auf die Idee zu kommen, so kompliziert Licht zu erzeugen...
 

Colindo

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@DFFVB @Inxession Wenn euch da Hintergrund fehlt und ihr gerne mehr wissen möchtest, würde ich euch empfehlen mit den verlinkten Wikipedia-Einträgen anzufangen. Ansonsten bei Fragen immer her damit!
 
Zuletzt bearbeitet:

Tschakob

Ensign
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Ich finde den ganzen Prozess hochinteressant!
Und auch schön zu wissen, dass Deutschland+Niederlande ganz vorne mitspielen.

Ob es da mal Konkurrenz für ASML gibt oder was nach der EUV-Lithografie kommt... Quanten ?:D

E: Zeiss wird zwar erwähnt aber Trumpf, die das EUV mit ihrem Laser generieren wurde wieder unterschlagen. :p
 

PS828

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Eine super Zusammenfassung auch für den Laien :D
Kleine Ergänzung @Colindo
Bei den photolacken gibt es zusätzlich noch Umkehrlacke, dort kann das Verhalten ob positiv oder negativ durch einen reversal bake eingestellt werden. Dabei vernetzen die Moleküle sich quer und drehen die selektivität vom ätzprozess auf das Gegenteil. Sehr nützlich für manche Prozesse, ich nutze ihn selbst für meine wafer
 

Colindo

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LamaMitHut

Lieutenant
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Toller Artikel!

Ich habe da eine Frage: es wird die ganze Zeit nur von CPUs und GPUs geredet, aber könnten auch RAM oder NAND von dieser Technologie profitieren?
 

PS828

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Ich benutze von Microchemicals den Lack AZ 5214E, gibt aber noch mehr ^^ ich verlink mal ein Dokument mit den entsprechenden Daten und Erklärungen @Colindo
Ergänzung ()

Toller Artikel!

Ich habe da eine Frage: es wird die ganze Zeit nur von CPUs und GPUs geredet, aber könnten auch RAM oder NAND von dieser Technologie profitieren?
Können Sie, und werden Sie, damit lassen sich beliebige Strukturen Herstellen :)
 

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M.tze

Cadet 4th Year
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Habe ich noch nicht von gehört, aber klingt echt nützlich. Hättest du einen Namen für so einen Photolack für mich? Wie benutzt du den?
Ist ein ganz normaler Image Reversal Lack. Durch den Reversal-Schritt hat man "inverterte" Lackkanten. Wenn man auf einem solchen strukturiertem Wafer Metall bedampft oder sputtert, kann man dadurch das überflüssige Metall durch Lackenfterner abheben ("Lift-Off-Prozesse"), d.h. man braucht keinen Metall-Ätzprozess.

Siehe: https://www.microchemicals.com/technical_information/image_reversal_resists.pdf

Edit Ach ne, sputtern geht glaube ich nicht. Aber bedampfen 100%.
 

kleinstblauwal

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Super Artikel. Als Chemiker mit Nano Erfahrung habe ich es auch größtenteils verstanden. Die Herausforderung ist aber bekannte und verständliche Prinzipien und Effekte technisch mit der nötigen Präzision umzusetzen.

Was ist eigentlich mit Elektronenstrahl Lithographie. Die haben deutlich kleinere (deBroglie Wellenlängen. Ich hatte Mal gelesen, das das aber nur zur Fertigung von Prototypen verwendet wird.
 

PS828

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Was ist eigentlich mit Elektronenstrahl Lithographie. Die haben deutlich kleinere (deBroglie Wellenlängen. Ich hatte Mal gelesen, das das aber nur zur Fertigung von Prototypen verwendet wird.
Die Elektronenstrahllithographie ist noch genauer, damit kann man direkt den Lack so belichten wie man möchte. Diese Technik ist allerdings sehr langsam und kommt bisher nur in der Maskenherstellung zum Einsatz.

Durch die benötigten Vakuumschritte dauert das für die Massenproduktion derzeit noch viel zu lange
 

Colindo

Lt. Commander
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Danke erstmal an alle für das Lob! :love:
Vlt. kann man noch in ein paar Sätzen hinzufügen um die Vorteile von EUV Lithografie herauszuarbeiten. Z.B. Stichwort Multi-Pattering.
Da würde ich einschränken, dass Multi-Patterning wahrscheinlich wiederkommt, wenn man wieder länger auf der gleichen Belichtungswellenlänge sitzt wie zuvor mit DUV. Multi-Patterning ist so gesehen wie die Immersionslithografie ein Hilfsschritt für kleinere Strukturen bei gleicher Wellenlänge.

Ich habe da eine Frage: es wird die ganze Zeit nur von CPUs und GPUs geredet, aber könnten auch RAM oder NAND von dieser Technologie profitieren?
RAM und NAND hängen immer ein paar Generationen hinterher. Aktuell ein Prozess namens "1z", irgendwann wird da sicher auch EUV verwendet.

Wenn man auf einem solchen strukturiertem Wafer Metall bedampft oder sputtert, kann man dadurch das überflüssige Metall durch Lackenfterner abheben ("Lift-Off-Prozesse"), d.h. man braucht keinen Metall-Ätzprozess.

Edit Ach ne, sputtern geht glaube ich nicht. Aber bedampfen 100%.
Wollte gerade sagen, Sputtern hat doch Probleme beim Lift-Off. Aber fürs Bedampfen habe ich immer ganz normal positiven Lack benutzt. Ich nehme an es kommt noch zusätzlich darauf an, ob es leichter ist, die Bereiche zu belichten, die bleiben sollen, oder die anderen? Zum Beispiel bei Elektronenstrahllithografie versucht man immer den kleineren Bereich zu belichten.
 

Mr.Baba

Banned
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kranker scheiß, sehr beeindruckend was da für physikalische Effekte ausgenutzt werden und das in diesen komplexen Abläufen um so etwas geniales zu erreichen.
Und die Leute die sich das ausgedacht und gebaut haben.. Zig Spiegel, zig Laser, Zin 2x treffen, Plasma ... und danach 5-10nm Strukturen.
Einfach nur Wow.

Super Artikel!!
 

DisOrcus

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Ich hab so meine Probleme alles sauber zu verstehen, dafür bin ich einfach nicht tief genug in der Materie. Es ist aber definitiv sehr interessant zu lesen!

Dazu dann einmal:
Ein dickes fettes Danke an @Colindo dafür. Und auch einmal ein riesiges danke an die ganze Computerbase-Redaktion, dass ihr so eng mit der Community zusammenarbeitet!
 

TheUngrateful

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Sehr schöner Artikel!

Ich habe mir nie Gedanken über die Fertigung gemacht und mit welchen Problemen die dort zu kämpfen haben. Bin total fasziniert.

Jetzt im Nachhinein ist es für mich klar, dass die Wellenlänge des Lichts ein großer Faktor ist, aber das war für mich gerade ein riesen "AHA" Erlebniss.
Auf was für Probleme die nicht alles auf dem beschwerlichen Weg gestoßen sind und wie die diese umgangen sind. Alleine die Erklärung mit dem Zinntröpfchen... "WTF" stand dick über meinem Kopf.

Vielen, vielen Dank für den Artikel welcher sehr verständlich geschrieben wurde. Selbst als absoluter Laie alles nachvollziehbar. :)
 

Karl S.

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Ich habe zwar nicht alles verstanden, aber eines hat es mir gezeigt:
Es ist doch sehr faszinierend, wie empfindlich, komplex und ausgeklügelt moderne Fertigungsanlagen funktionieren. Und diesen Prozess dann auch noch zur marktreife zu bringen, verdient größte Bewunderung. Das sind Helden der unserer Zeit!

Der Gedanke das es in Zukunft noch komplexer werden soll, lässt mich erschaudern. :D
 
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