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Hochreines Zinn für die EUV-Lithographie

Die Indium Corporation produziert jetzt Zinn mit sehr hohem Reinheitsgrad - siehe hier: https://www.indium.com/products/metals/tin/ - und ich würde gerne erklären, warum wir in diese Technologie investiert haben:

Jede neue Generation von Siliziumchips braucht ihren Prometheus - die Schlüsseltechnologie, die die niedrigere Wellenlänge des Lichts liefert, das benötigt wird, um Merkmale auf einen Wafer zu drucken. Diese Abfolge von Schritten wird schon seit Jahrzehnten angewandt und ist als Lithografie bekannt: Erzeugen eines Bündels von Photonen und Formen eines Strahls, der hell genug ist, Erstellen der optischen Elemente, um den Strahl auf eine die Merkmale definierende Maske zu lenken, Projizieren des sich ergebenden Bildes auf einen mit Fotolack beschichteten Wafer, Ätzen des Musters in den Wafer und schließlich Entfernen des verbleibenden Lacks für den nächsten Prozess in der Fabrik - das ist nicht so einfach, wie es klingt.

Die Verringerung der Wellenlänge ist der Kern dieses Prozesses, und wir wissen, dass die Halbleiterindustrie dies schon oft geschafft hat, denn wir alle haben vom Mooreschen Gesetz gehört.

Wie genau erzeugt man also einen Lichtstrahl bei, sagen wir, 13,5 nm, der für 5nm- und 3nm-Prozesse erforderlich ist, und zwar mit signifikanter Helligkeit? Bis vor kurzem musste die Antwort lauten: "Ganz einfach - man benutzt ein Synchrotron". Diese Teilchenbeschleuniger gibt es überall auf der Welt. Spoiler-Alarm: Es gibt nur 60 davon, und nur staatlich finanzierte Forschungsinstitute haben die Mittel, sie zu bauen, zu besetzen und zu betreiben.

Die nächste mögliche Antwort könnte lauten: "Na ja, man kann doch sicher irgendeinen Laser verwenden". Das Problem ist, dass Laser bei dieser Wellenlänge auch etwas teuer sind. Bei 13,5 nm handelt es sich um eine "weiche" Röntgenwellenlänge. Es gibt zwar Laser, aber sie bieten noch nicht das, was benötigt wird.

Dann kommen Plasmen ins Spiel: Man nimmt ein bestimmtes Element, ionisiert es und erhält ein Plasma, das Licht mit einer bestimmten Frequenz aussendet, die für das verwendete Element einzigartig ist. Wenn Sie schon einmal durch das Fenster einer Sputterkammer geschaut haben, haben Sie das violette Leuchten gesehen, das von einem Argonplasma ausgeht (siehe Bild unten).

Argon-Plasma

Womit wir schließlich wieder bei Zinn wären: Das Licht aus einem Zinnplasma hat ein Emissionsspektrum um den benötigten 13,5 nm-Peak. Und, ganz entscheidend, das Zinnplasma bietet eine hohe Umwandlungseffizienz, die zu der erforderlichen hohen Helligkeit führt.

Die andere gute Nachricht ist, dass Zinn ein Element ist, das in der heutigen Welt eine große Bedeutung hat. Allein in der Elektronikindustrie wird es in den meisten Lötlegierungen verwendet; hier bei Indium Corporation arbeiten wir seit sehr langer Zeit mit Zinn.

Wir haben auch einige Jahre damit verbracht, Zinn zu verfeinern und seinen Reinheitsgrad über den verfügbaren Standardgrad (4N oder 99,99%) hinaus auf 5N und darüber hinaus auf 6N zu erhöhen, um den Reinheitsgrad zu erreichen, der für diese neue Anwendung erforderlich ist. Die Indium Corporation ist bereit, diese aufregende neue Anwendung zu unterstützen, die einen wesentlichen Beitrag dazu leisten wird, dass das Moores'sche Gesetz noch viele Jahre lang gilt.