Eine Reise in die Welt des Lichts - Photonik Forschung Deutschland

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WIE FUNKTIONIERT DAS? - LICHT IM TÄGLICHEN LEBEN
Nano-Elektronik – Im fernen UV geboren
Immer anspruchsvollere Computer- und Mobilfunk-Anwendungen erfordern immer leistungsfähigere
Chips. Dafür müssen die Strukturen auf den Chips immer kleiner werden, so dass mehr Komponenten
darauf Platz finden. Derzeit verdoppelt sich die Komplexität der Computer-Chips alle 18 Monate
(Mooresches Gesetz). Dieser Fortschritt von der Mikro- zur Nano-Elektronik beruht wesentlich auf
dem Fortschritt in den Optischen Technologien.
Abbildung: Jede Siliziumscheibe (Wafer) trägt Hunderte
von Chips mit winzigen Elektronikbausteinen
(Fotos: Infineon, IBM Deutschland).
Elektronik-Chips werden mit dem Verfahren der optischen Lithografie hergestellt. Dabei werden auf
einer Siliziumscheibe (Wafer) Strukturen in einem strahlungsempfindlichen Lack (Resist) erzeugt.
Die Bestrahlung mit Laserlicht durch eine Maske überträgt die gewünschte Struktur auf das Resist,
denn das Licht verändert die Löslichkeit des Resists in einer Entwicklerlösung. Nach Entfernen der
belichteten Bereiche scheiden sich auf dem verbleibenden Relief die Leiterbahnen des Chips ab. Der
verbleibende Resist in den Zwischenräumen wird abgelöst.
Der Fahrplan zur Nano-Elektronik: Die Optischen Technologien bestimmen das Tempo
(Grafik: The International Technology Roadmap for Semiconductors 1999).
Je kürzer die Wellenlänge des eingesetzten Laserlichts ist, desto kleinere Strukturen lassen sich auf
die Siliziumscheibe übertragen. Heute arbeitet man mit der so genannten 193 nm-Excimerlaserquelle.
Hiermit lassen sich Strukturgrößen zwischen 100 und 70 nm erzielen. Der nächste Schritt, der bis
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