| |
| Funktionsprinzip der Waferstepper und Waferscanner |
| |
Waferstepper und Waferscanner gehören zu den wichtigsten Produktionsmaschinen für die Chipherstellung. Vom Funktionsprinzip her vergleichbar mit einem überdimensionalen Diaprojektor, werden im Waferstepper die Strukturen der späteren Halbleiter-Bauelemente von einer Urmaske (Reticle) auf den mit Photolack beschichteten Wafer übertragen. Dieser als Photolithographie bezeichnete Schritt ist der wichtigste Produktionsprozess bei der Herstellung von Halbleiterkomponenten überhaupt.
Herzstück eines Wafersteppers sind die optischen Systeme für Beleuchtung und Projektion. Die Systeme Starlith® der Carl Zeiss SMT sind die weltweit führenden Waferstepper- und Scanneroptiken. Sie werden in den Plattformen PAS 5500 und Twinscan des Partners von SMT, Fa. ASML BV (Veldhoven, NL), eingesetzt.
Die Beleuchtungsoptik (vergleichbar mit dem Kondensor eines Diaprojektors) sorgt für die gleichmäßige Ausleuchtung der Maske (entspricht dem Dia). Das lithographische Objektiv projiziert die Maskenstrukturen auf den Wafer (allerdings, anders als beim Diaprojektor, um den Faktor 4 verkleinert). Der Wafer wird nach jedem Belichtungsvorgang genau um die Größe des Bildfeldes unter der Optik verfahren, und so "step by step" - daher die Bezeichnung Waferstepper - komplett belichtet.
Für noch bessere Prozessparameter werden seit einigen Jahren sogenannte Waferscanner eingesetzt, mit denen die Maske kontinuierlich abgescannt wird. (Bei Steppern dagegen wird die Maske auf einmal belichtet.).
Beleuchtungswellenlänge
Je höher die Leistungsfähigkeit eines Chips sein soll, um so feinere Strukturen muss die Optik erzeugen können. Der Fortschritt in der Miniaturisierung, und die dadurch stetig steigende Leistungsfähigkeit integrierter Schaltkreise, hängen somit unmittelbar vom Auflösungsvermögen des optischen Systems ab. Wie in der Malerei mit immer feineren Pinseln gearbeitet wird, um feine und feinste Details auf die Leinwand zu bringen, so werden auch in der optischen Lithographie immer kürzere Wellenlängen verwendet, um die Strukturgröße weiter zu verkleinern. Die Carl Zeiss SMT bietet hochentwickelte optische Systeme für alle, derzeit in der Chipherstellung gängigen Wellenlängen - von 365nm (G-Linie) über 248nm (KrF), 193nm (ArF) und 193nm Immersion bis hin zu 13,5nm (EUVL).
Nach oben | |
|