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Teilchenstrahl statt Maske: Dresdner forschen an Chips vom Elektronenstrahl

Maskenlose E-Srahl-Lithografie im CNT. Abb.: FHG

Maskenlose E-Srahl-Lithografie im CNT. Abb.: FHG

Dresden/Grenoble, 9.2.2012: Obzwar bisher immer wieder hinausgeschoben, nähert sich die Chipindustrie doch immer mehr den physikalischen Grenzen herkömmlicher Struktur-Erzeugungstechniken. Das Dresdner Nanoelektronik-Forschungszentrum CNT der Fraunhofer-Gesellschaft und die französische Softwarefirma „ASELTA Nanographics“ aus Grenoble haben daher nun ein Forschungsprojekt vereinbart, um die direkte Erzeugung von Nanoelektronik durch Elektronenstrahlen im Industriemaßstab auszuloten.

Elektronentrahlen werden bereits längere Zeit in der Halbleiterindustrie eingesetzt – allerdings nur bei der Anfertigung von Masken, bei der Zeit nicht der limitierende Faktor ist. Die so auf die Masken übertragenen Schaltkreis-Entwürfe werden dann später in den großen Chipfabriken mit Belichtungsanlagen (Lithografie) im Dauertakt auf die Siliziumscheiben (Wafer) übertragen. Die nächste Chipgeneration, deren kleinste Strukturen um die 20 Nanometer (Millionstel Millimeter) messen, werden vorausichtlich auch noch mit diesem Verfahren gefertigt.

Für eine weitere Miniaturisierung schwankt die Branche derzeit noch zwischen verschiedenen neue Fertigungstechnologien. Als Favorit gelten Litho-Anlagen, die mit extremen Ultraviolettstrahlen (EUV) arbeiten. Elektronenstrahlen erlauben zwar noch weit feinere Strukturen. Doch der Einsatz der „E-Beams“ für die Massenfertigung wurde bisher immer wieder verworfen, weil Elektronenstrahlen die Strukturen sequentiell (sprich: zu langsam) statt auf einen Schlag wie bei der Maskentechnik erzeugen.

Das 2005 auf dem Dresdner Infineon-Gelände gegründete CNT hat sich allerdings bereits einige E-Beam-Lihtografieanlagen zugelegt – in der Hoffnung, doch noch Wege zu finden, das Verfahre zu beschleunigen. Im Kooperationsprojekt mit den Franzosen wollen die Dresdner Fraunhofer-Forscher zunächst die Genese von EUV-Masken mit Elektronenstrahlen verfeinern und sich im nächsten Schritt an die direkte, maskenlose E-Beam-Lithografie („ML2“ genannt) wagen. Heiko Weckbrodt

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