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Intel verwirft neuen IC Fertigungsprozess
Veröffentlicht am 23.05.2003 11:22:48

Verwirrung um Intels Lithographie Roadmap Aktuelle Mikrochips enthalten Millionen von Transistoren auf kleinstem Raum. Schon lange arbeitet man dabei im Nanometerbereich - das sind 10hoch -9 Meter. Ein solcher Transistor ist heute gerade noch 90nm groß und der Blick in die Zukunft geht auf noch kleinere Bauformen. Doch wie ist es eigentlich möglich solch mehr als mikroskopisch kleine Konstruktionen zu verwirklichen? Das Zauberwort heißt Lithographie.

Ursprünglich bezeichnete man als Lithographie ein Verfahren zur Vervielfältigung von Texten und Buchillustrationen, in dem man Schriften und Bilder auf spezielle Kalksteinplatten mit fetthaltiger Farbe auftrug und diese dann mit Säure behandeltete. Die zuvor durchlässigen Poren des Kalks wurden so verschlossen und nur an den mit Fett beschichteten Stellen blieb die Farbe erhalten - man hatte eine Druckplatte zur Reproduktion.

Die heute angewandte optische Lithographie ist ein Prozess um die Silizium Wafer mittels UV Bestrahlung Schicht für Schicht abzutragen und so die Nanometer großen Bauformen herzustellen.
Als man in den frühen siebziger Jahren das Lithograhie Verfahren erstmals mit einer Wellenlänge von 365nm (UV Licht fängt bei etwa 400nm an) einsetzte, war schnell klar, dass diese Technik maßgeblich für das von Intel Mitbegründer Gordon Moore 1965 postulierte Gesetz war - der Verdopplung der Zahl der Transistoren auf einem Chip und somit auch der Verdopplung der Leistung eines ICs in einem Zyklus von nur 18 Monaten.
Nach dem i-Line Verfahren mit 365nm, dass Bauformen von 2000nm bis hin zu 500nm ermöglichte, wechselte man 1995 zum 'Deep Ultra Violet' (DUV 248nm) Prozess und konnte die noch immer verbreiteten 130nm Bauformen realisieren. Dieses Jahr schaffte man nun den Sprung auf eine Wellenlänge von 193nm und fertigt die aktuellen 90nm Chips, doch die Entwicklung geht rasant voran.



Schon steht wieder ein weiterer Schritt zur Verfeinerung der Bauformen an - doch Chipriese Intel zögert.
Zunächst begeistert von dem neuen 157nm Prozess, der sowohl die 90nm, als auch die kommende 65nm Bauform ermöglichen soll, will man diesen Schritt auf unbestimmte Zeit nicht mehr wagen und statt dessen die zukünftigen Bauformen mit 65 und sogar 45nm weiterhin mit einer Wellenlänge von 193nm UV Licht realisieren.
Ein herber Schlag für Firmen, die bereits passende 157nm Maschinen zur Verfügung stellen wollten, doch keine wirkliche Überraschung innerhalb der Branche. Gründe hierfür seien vorallem die hohen Kosten. Bezahlte Intel in den Siebzigern für eine i-Line Fertigungsmaschine noch an die 100.000 Dollar, sind es bei den aktuellen Maschinen weit über eine Million. Auch die Materialien, die für den Prozess benötigt werden sind teuer und zur Zeit kaum in ausreichender Menge zu haben.

Mit der Weiterentwicklung der 193nm Technik, will man diese Probleme also umgehen und frühestens bei der 32nm Form auf das neue Verfahren zurückgreifen.
Mit dieser Entscheidung wirft Intel ein weiteres Mal seine Roadmap für Lithographie komplett um. Wollte man ursprünglich die 193nm Technik mit dem Übergang zu 65 Nanometern schon einmotten, war im Februar die Rede von einer parallelen Fertigung. Diese 2-way Lösung sollte dann kurze Zeit später bis hin zu 45nm gehen und endet jetzt im vorläufigen Rausschmiss der 157nm Technik.

Wie so oft gibt es auch schon für den Nachfolger einen Nachfolger - die Zukunft soll dem EUV Prozess gehören. Extreme Ultra Violet soll bei gerade einmal 13 Nanometern Wellenlänge Bauformen von weit unter 32nm pro Transistor ermöglichen und die Grenze der optischen Lithographie noch in weite Ferne rücken. Doch auch hier will sich Intel zurückhalten. Die für 2007 angekündigte Technik leide noch unter technischen Problemen.
Zwar ein großes Verwirrspiel um verschiedenen Techniken, Prozesse und Bauformen, doch die Entwicklung geht nach wie vor rapide weiter und für Moores Gesetz ist noch kein Ende in Sicht.

Intel Lithographie Roadmap; Infos zur Lithographie

AlexG

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