Halbleitertechnik

Schaltkreise von atomarer Dicke

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Spiegelschichten mit atomarer Präzision

Im Unterschied zur klassischen optischen Lithografie arbeitet die EUV-Lithografie ausschließlich mit reflektiver Optik, wobei die Spiegel extrem hohen Anforderungen gerecht werden müssen. Die Dicke der Spiegelschichten muss inzwischen im Bereich von 10 pm stimmen. Das ist weniger als ein Atomdurchmesser.

Die Erzeugung der EUV-Strahlung ist aufwändig und teuer, entsprechend zählt jedes Prozent an Reflektivität. Bei den Spiegeln für 13 nm konnte mit Silizium- und Molybdänschichtsystemen etwa 65 % Reflektivität erreicht werden. Für 6,7 nm haben die Experten vom Fraunhofer-IOF spezielle Systeme aus Lanthan- und Borverbindungen entwickelt. Und auch hier kämpfen sie darum, die theoretische Grenze von etwa 70 % zu erreichen.

Anwendungen in vielen Bereichen

Schon heute gibt es mehr Mobiltelefone als Menschen auf der Erde, möglich wurde das unter anderem durch die enormen Fortschritte der Mikrolithografie. Sie bleibt auch für die nächsten Jahre und für neue Themen wie Industrie 4.0 oder das Internet der Dinge von größter Bedeutung.

Deshalb arbeiten die Experten der beiden Fraunhofer-Institute seit Anfang 2014 daran, die Grundlagen für Lithografieverfahren bei noch kürzeren Wellenlängen zu erarbeiten. Begleitet durch Industriepartner arbeiten Sie im Projekt Beyond EUV noch bis Ende 2016 an der Entwicklung von wesentlichen Komponenten für die Technologie bei 6,7 nm.

Mit den neuen Lithografietechnologien werden Strukturen mit der Dicke von wenigen Atomen möglich. Für Schaltkreise aus solchen Strukturen gibt es schon heute viele Ideen: Neben noch höheren Speicherkapazitäten für Cloudanwendungen und Big-Data-Prozesse könnten sie auch für gedankengesteuerte Prothesen oder eine stärker personalisierte Medizin genutzt werden.

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