Newsletter 02/2020

10. Juli 2020

Für die nächste Generation höchstintegrierter Mikroelektronik gilt es, neue Fertigungstechnologien zu entwickeln. Dafür sollen im Projekt PIN3S Verfahren sowie ihr Zusammenspiel zur Herstellung von ICs mit Leitungsbahnabständen von nur 3 Nanometern erarbeitet werden.

Ziel von PN3S ist die Entwicklung von Fertigungstechnologien für die 3-nm-Halbleitertechnologie.

Europa und vor allem Deutschland besitzen besondere Stärken in der Automobil-, Energie-, Sicherheits- und Industrieelektronik. Ziel des europäischen Projektes, das durch ASML Netherlands koordiniert wird, ist die Pilotintegration einer 3-nm-Halbleitertechnologie. Diese integrierte Schaltungen gelangen nahe an die Grenze des physikalisch Machbaren. Sie werden in ihrer Leistungsfähigkeit heutige Schaltkreise deutlich übertreffen und so zukunftweisende Anwendungen mit besonders hoher Rechenleistung ermöglichen. So können sie etwa im Bereich des autonomen Fahrens, des maschinellen Lernens oder in großen Datenzentren zu Entwicklungssprüngen beitragen. Um solche Strukturen, die nur noch wenige Atomlagen umfassen, für Hochleistungscomputerchips zuverlässig herstellen zu können, sind Innovationen in allen Aspekten der Fertigung und der zugehörigen Messtechnik nötig.

In PIN3S sollen solche neuartigen Technologien erstmals in einer Pilotfertigungslinie zusammengebracht und evaluiert werden. Ein zusätzlicher Fokus liegt auf der Weiterentwicklung der Infrastruktur für eine defektfreie Herstellung hochpräziser Masken für die Waferproduktion, die als Vorlage für die zu fertigenden Strukturen dienen.

Das Fraunhofer IIS/EAS wird im Rahmen der deutschen Projektbeteiligung ein Sensorik-Modul zur Messdatenerfassung für die Waferbelichtung mit extrem ultra-violetter Strahlung (EUVL) entwickeln. Es wird autark unter Vakuum in der EUV-Waferproduktion Messdaten erfassen, speichern und übermitteln, um verschiedene Prozessparameter charakterisieren zu können und damit den Herstellungsprozess abzusichern. Dabei muss der Testwafer mit seinen äußeren Abmessungen einem Standardwafer entsprechen, um die gleichen Prozessschritte wie ein Standardwafer durchlaufen zu können. Daraus ergeben sich verschiedene Anforderungen an die Dicke der Bauteile, zum Beispiel für die Stromversorgung, die Funkschnittstelle und weitere Elektronik, die es zu lösen gilt.