Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Quarzglas stützt das Mooresche Gesetz

26.04.2005


Quarzglas von Heraeus ist für die Mikrochip-Herstellung ein unverzichtbarer Werkstoff. Die außergewöhnlichen Eigenschaften von Quarzglas haben mitgeholfen, dass das „Mooresche Gesetz“ - eines des bekanntesten Gesetze der Technik-Welt - auch heute noch gültig ist. Abgebildet sind Quarzglas-Produkte für die Herstellung von 300-mm-Silizumwafer (Foto: Heraeus Quarzglas)


Quarzglas von Heraeus ist unentbehrlicher Werkstoff in der Halbleiterindustrie – Chip-Gesetz von Gordon Moore wird 40


Die außergewöhnlichen Eigenschaften von Quarzglas haben mitgeholfen, dass eines des bekanntesten Gesetze der Technik-Welt auch heute noch gültig ist. Im April 1965 formulierte Gordon Moore, Mitbegründer des Mikrochip-Herstellers Intel, dass die Leistung von Computerchips exponentiell wachsen werde, bzw. dass sich die Rechenleistung von elektronischen Bauelementen alle 18 bis 24 Monate verdoppelt. Das „Mooresche Gesetz“ wird dieser Tage 40 Jahre alt. Auch Dank der Verwendung von hochreinem Quarzglas von Heraeus hat es nichts von seiner Bedeutung für die Halbleiterindustrie verloren, denn die Herstellung von Mikrochips für Computer, Handys etc. ist ohne diesen Werkstoff kaum vorstellbar. Aus Quarzglas bestehen Reaktoren, Anlagenteile und Projektions- und Belichtungsoptiken, die für die Produktion von Silizium-Wafern, den Plattformen aller Mikrochips, unverzichtbar sind. Mit Spezialquarzgläsern der neuesten Generation schaffte Heraeus Quarzglas 2004 den Durchbruch in der 193-nm-Lithografie und beherrscht damit als eines der ersten Unternehmen diese Schlüsseltechnologie zur Herstellung von Mikrochips der allerneuesten Generation. Der Heraeus-Konzernbereich zählt mit über 5000 Standardprodukten für die Halbleiterbranche zu den Technologieführern bei Anwendung, Produktengineering, Reinigung, Reparatur, Messtechnik und Recycling von Quarzglas.

Eigenschaften von Quarzglas in der Chipindustrie unverzichtbar


Im Gegensatz zu normalem Glas besteht Quarzglas nur aus Silizium und Sauerstoff. Quarzglas hat eine wohl einzigartige Kombination mechani-scher, optischer, thermischer und physikalischer Eigenschaften. Der temperatur- und säurestabile, lichtdurchlässige und hochreine Werkstoff wird bei zahlreichen Prozessschritten bei der Herstellung von Mikrochips genutzt. So wird reines Silizium bei 1400 °C in Quarzglastiegeln mit bis zu einem Meter Durchmesser geschmolzen. Aus dieser Schmelze werden zentner-schwere Einkristalle gezogen, aus denen dann die bekannten Silizium-scheiben (Wafer) entstehen. Die Weiterbehandlung der Wafer erfolgt bei Temperaturen bis 1200 °C in Reaktoren und Anlagen aus ätzbeständigem Quarzglas. Diese sind je nach Einsatz transparent, opak oder anwenderspezifisch maßgeschneiderte Kombinationen.

Mikrochips sind kompliziert aufgebaute Industrieprodukte, deren Bauelemente und Strukturen auf verschiedensten Wegen erzeugt werden, u. a. durch Mikrolithografie. Bis zu 30 verschiedene Fotomasken werden dabei zum Aufbau der nur Nanometer kleinen, hochkomplexen integrierten Schaltungen auf den Wafer projiziert. Komplette Linsensysteme aus blasenfreiem, optisch höchst homogenem Quarzglas bilden dabei die winzigen Chip-Strukturen ab und verkleinern diese konturenscharf nochmals um das 40-fache. Entscheidend ist hier die exzellente Lichtdurchlässigkeit und Laser-strahlenbeständigkeit von Quarzglas. Diese synthetischen Quarzgläser sind speziell für den Einsatz bei den Wellenlängen von 248 und 193 Nanometer entwickelt, dem derzeitigen Standard für die Herstellung von Mikrochips der neuesten Generation. Und auch bei der nächsten Optimierungsstufe in der optischen Lithografie wird Quarzglas eine wichtige Rolle zukommen. Bei der Immersionslithografie wird zwischen Objektiv und Silizium-Wafer mit Wassertropfen anstelle von Luft gearbeitet. Da Wasser einen höheren Brechungsindex als Luft hat, kann die Auflösung der Optik noch weiter erhöht und die erzeugten Chipstrukturen noch winziger werden.

Mit immer kürzeren Wellenlängen und dafür beständigen Materialien wie Quarzglas gelingt es Chipherstellern heute, integrierte Schaltkreise herzu-stellen, die weit über eine Milliarde Schaltelemente enthalten. Als Gordon Moore im April 1965 sein berühmtes Gesetz formulierte, enthielt ein Chip gerade einmal 64 Transistoren.

Der weltweit tätige Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus ist Markt- und Technologieführer in den Bereichen Edelmetalle, Dentalwerkstoffe, Sensoren, Quarzglas und Speziallichtquellen. 2003 erzielte das Unternehmen einen Umsatz von 7,4 Mrd. € mit weltweit mehr als 9.200 Mitarbeitern in über 100 Tochter- und Beteiligungsunternehmen. Durch ein breit aufgestelltes Produktportfolio ist das 1851 gegründete Unternehmen von den Entwicklungen einzelner Industriebran-chen relativ unabhängig.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Heraeus Holding GmbH
Konzernkommunikation
Dr. Jörg Wetterau
Tel.: 0 61 81/35-57 06
Fax: 0 61 81/35-42 42
E-Mail: joerg.wetterau@heraeus.com

Dr. Jörg Wetterau | Heraeus Holding GmbH
Weitere Informationen:
http://www.heraeus.de

Weitere Berichte zu: Edelmetall Mikrochip Nanometer Quarzglas

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen
12.12.2017 | Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES

nachricht Meilenstein in der Kreissägetechnologie
11.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit Quantenmechanik zu neuen Solarzellen: Forschungspreis für Bayreuther Physikerin

12.12.2017 | Förderungen Preise

Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen

12.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik