Ein Ausblick in die Zukunft der Nanofertigung

Um den Anforderungen an sehr kleine integrierte Schaltkreise zu entsprechen, wurden mit dem Projekt UV2Litho die Tools und Methoden zur Einführung der 157nm-, oder Vakuumultraviolett (VUV)-, Lithografie geschaffen.

Seit dem Eintritt ins Informationszeitalter sind Halbleiterelemente bei steigender Kapazität und schrumpfenden Abmessungen immer schneller geworden. Für weitere Leistungssteigerungen ist eine dichtere Anordnung der integrierten Schaltkreise mit geringeren Linienstärken die Voraussetzung. VUV ist eine sehr viel versprechende Lithografietechnik, um diese Ziele zu erreichen, die erst kürzlich zu ihrem vollen Potenzial entwickelt wurde.

1999 hatte die International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) die VUV-Lithografie (157nm Belichtungswellenlänge) zur Herstellung von 100nm- und 70nm-Nodes angeregt. Ein Schlüsselproblem lag in der sehr kurzen Zeitspanne zwischen der Vermarktung von 157nm-Step-Scan-Systemen und der Überleitung der Lithografietechnik in die Produktion.

Davon angetrieben konzentrierte man sich im Rahmen des UV2Litho-Projekts auf die Beschleunigung der Prozessentwicklung zur Einführung der VUV-Lithografietechnik in die Produktionslinien. Daher wurden umfassende Untersuchung zur Erstellung von Resist-Verfahren durchgeführt, mit denen 157nm-Resist-Lösungen für 70nm-Nodes demonstriert werden konnten. Zusätzlich wurden Informationen über die Druckleistungen erster 157nm-Strichplatten für die Branche der Maskenherstellung öffentlich.

Trotzdem wurde daneben mit der 193nm-Immersionslithografie sehr schnell eine alternative Technologie entwickelt, mit der Grundraster kleiner als 70nm möglich werden sollten. Auf der anderen Seite konnte die 157nm-basierte Industrie die sehr strengen Anforderungen für die mit ihr verbundenen Technikkomponenten nicht erfüllen. Aus diesen Gründen wandte sich das Marktinteresse von der 157nm-Technologie ab und konzentrierte sich stattdessen auf die 193nm-Immersionslithografie.

Davon abgesehen ist, gemessen am Produktionswert, die Umsetzbarkeit der 193nm-Immersionstechnik noch immer nicht völlig erwiesen. Wie auch in der aktuellen ITRS-Roadmap dargestellt, wird für den Fall deren Fehlschlages der 157nm-Lithografie die Nachfolge eingeräumt. Mit dem Projekt UV2Litho wurde die Basisarbeit für die Nutzung der VUV-Lithografie geleistet.

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Dr. Peter Zandbergen ctm

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