120-Watt-Laser für die Chipfertigung auf 45-Zentimeter-Wafern
Das japanische Unternehmen Gigaphoton hat einen stärkeren ArF-Excimer-Laser entwickelt, der kürzere Belichtungszeiten erlaubt; damit soll die Lithografie größerer Wafer ähnlich schnell möglich sein wie bei den aktuellen 30-Zentimeter-Scheiben.
Die größten Firmen der Halbleiterindustrie arbeiten am Umstieg von Siliziumscheiben mit 300 Millimetern Durchmesser auf welche mit 450 mm, also 45 Zentimetern. Die größeren Wafer sollen zu höherer Effizienz bei der Chipherstellung beitragen. Doch es sind eine Fülle einzelner Maßnahmen nötig, damit die Fertigung pro einzelnem Silizium-Die tatsächlich billiger gelingen kann als mit herkömmlicher Technik. So muss etwa die Fotolithografie der größeren Scheiben ähnlich schnell gelingen wie bei den bisherigen. Weil auf die 45-Zentimeter-Wafer aber mehr Dice derselben Fläche passen, muss die Belichtung pro Die etwas schneller erfolgen. Dafür wiederum sind stärkere Lichtquellen nötig.
Das japanische Unternehmen Gigaphoton hat sich auf die Herstellung hochpräziser, leistungsstarker und für den zuverlässigen Betrieb im Reinraum ausgelegter Laser-Lichtquellen spezialisiert. Für die Immersionslithografie von 32-, 22- und wohl auch 14-nm-Strukturen kommen Argonfluorid-(ArF-)Excimer-Laser mit 193 nm Wellenlänge zum Einsatz. Aktuelles Gigaphoton-Flaggschiff ist der GT63A mit 90 Watt Pulsleistung bei 6 kHz. Für 45-Zentimeter-Wafer ist der GT64A gedacht, der jetzt bestellt werden kann; er leistet 120 Watt.
Die höhere Lichtleistung ist auch deshalb wichtig, weil für die feinsten Strukturen künftig wohl "Double Patterning" nötig wird, also eine doppelte Zahl von Belichtungen und Masken für kritische Chip-Ebenen.
(Bild: Gigaphoton)
Ein erheblicher Kostenfaktor ist die enorme Leistungsaufnahme der komplexen Excimer-Laser, von denen in großen Chip-Fabs einige Dutzend stehen können. Für den älteren GT62A nennt Gigaphoton rund 60 Kilowatt (PDF-Datei) Anschlussleistung. (ciw)
