Bericht Chipfertigung: Was steckt hinter der EUV-Lithografie?

[PS828]

Toller Artikel. Vielen Dank.
Ich muss aber doch schon bei gefühlt jedem zweiten Satz überlegen. Wie funktioniert das jetzt? Wie meint er das jetzt?
Aber schöner Input.
Werde ich mir später noch mal in Ruhe durchlesen.

Mal noch eine Frage:
Was ist mit Ebenmäßigkeit < 0,5% gemeint?
Die Schichten werden aufgedampft.
Von welcher Stärke spricht man dann? 0,5-1 µm? nm?
Davon dann 0,5%

Ich denke mal auf 1 nm genau kommt das hin und dann halt +-. Bekommt man gut hin, 5 atomlagen hin oder her ist hier die Grenze. Genauer geht's aber auch. Ich weiß allerdings grad nicht ob man nicht auch einfach ALD beschichten kann, dann hätte man auf die atomlage genau überall die gleiche dicke.

 

[Colindo]

Das bedeutet 0,5% Variation in der Dicke, gemessen auf der gesamten Fläche des Wafers.

Molybdän und Silizium werden, soweit ich weiß, alle mit herkömmlichen Verfahren (Physikalische/Chemische Abscheidung) hergestellt, nicht mit ALD. Aber ALD ist auch nicht perfekt über so einen großen Wafer, weil Einflüsse aus der Position, wo die Düsen sitzen und solche Feinheiten dann gerne einen Strich durch die Rechnung machen. Theoretisch ist es aber die perfekte Methode und wird bei modernen FinFETs für die Oxidschicht des Gate, z.B. HfO2, benutzt.

 

[storkstork]

Wenn man den Artikel so liest, sollte man meinen, dass mittlerweile schon der Grossteil unserer Fahrzeuge auf Wasserstoffantrieben basiert. Wahrscheinlich liegt es daran, dass bei Autos so vieles drum herum beteiligt ist und einfach nicht der wirtschaftliche Bedarf besteht, das aktuelle System (Benzin, Diesel aus Erdöl) zu ändern. Technisch wäre das alles wahrscheinlich schon längst möglich.

Sorry für OT. Aber wenn ich so schöne und gute Artikel lese, wie kompliziert es ist die Chips immer kleiner und schneller werden zu lassen und was für immense Aufwände hier mit Erfolg betrieben werden... Da kommt mir einfach der Vergleich mit der scheinbar stillstehenden Automobilindustrie in den Sinn.

 

[jemandanders]

Danke für den tollen Artikel.
EUV ist ein Hochtechnologiebereich in dem sehr viel Made in Germany drinsteckt.
Neben den Lasern kommen zum Beispiel auch die Spiegel, der Kollektor und diverse Rahmenteile aus Deutschland (Zeiss SMT sei hier zum Beispiel erwähnt). Nur mit ausreichender Präzision aller Komponenten der Anlage lässt sich am Schluss ein entsprechend scharfes Bild (Struktur) belichten.
Es ist in meinen Augen eine schönes Gegenargument auf den angeblichen Ausverkauf der technologischen Kompetenz nach Asien oder Amerika.

Naja, wie man es nimmt.
Die Fertigungsmaschinen bzw die Einzelteile kommen aus Deutschland/Europa
Die hiesige Chipfertigung würde ich aber mittlerweile leider Gefühlt als überwiegend "Grobmotorik"^^ bezeichnen. Warum funktioniert das hier nicht?

Ich denke mal auf 1 nm genau kommt das hin und dann halt +-. Bekommt man gut hin, 5 atomlagen hin oder her ist hier die Grenze. Genauer geht's aber auch. Ich weiß allerdings grad nicht ob man nicht auch einfach ALD beschichten kann, dann hätte man auf die atomlage genau überall die gleiche dicke.

also 0,000001 mm x 0,005
=0,000000001 mm Toleranz
Mein lieber Schwan.
Bei mir hört alles < 2-3 µm auf. Was ja eigentlich auch schon hoch genau ist. Und die hängen noch 6 Nullen dran.
Kein Wunder, das die Entwicklung bis hierher 20 Jahre gedauert hat.

 

[Colindo]

@Summerbreeze Habe dazu eben ein Paper gefunden, wo es heißt

The 40-bilayer Mo/Si multilayer stack is nominally 280 nm thick, which corresponds to a thickness of approximately 1050 Mo and Si atoms. Therefore, a uniformity of 0.11% P-V (peak-to-valley) is equivalent to 0.3 nm, or a thickness variation of only about 1 atom between the thickest and thinnest regions of the coating.

0.11% Abweichung hatten die in Laborbedingungen erreicht.

 

[Eneloop]

Danke für den sehr interessanten Artikel.
Jetzt weiß ich, warum die Belichtungseinheit von ASML so teuer ist.

 

[Piranha771]

Was für ein toller Artikel! An genau an der Grenze dessen, was man als Laie noch verstehen kann und vermittelt wunderbar, was das mittlerweile für ein Aufwand ist.

Jedem der mir nochmal mit "Die Pläne liegen bei den Chip Herstellern doch alle in der Schublade" kommt, haue ich diesen Artikel um die Ohren

 

[andi_sco]

Die Effizienz liegt bei lediglich sechs Prozent

Nimmt man noch dazu die Effizienz bei der Energieerzeugung, sieht das echt düster aus.

@Colindo : danke für den Artikel

 

[Colindo]

Sind jetzt 0,6%, Jan hat bereits die in den Kommentaren geforderten Korrekturen eingepflegt
"Trumpf" findet man jetzt auch

 

[crank6868]

Das beste an EUV ist, das ich vor knapp 1,5 Jahren Asml Aktien gekauft habe. Auf anraten eines Post irgendwo hier im Forum

Aktuell Feier ich denjenigen extrem ab, leider ist mir der Nick nicht mehr geläufig. Sonst hätte ich ihm gern ein paar Kästen feinstes Hopfengebräu ausgegeben.

Ich arbeite seit 2011 bei Trumpf und habe 2015 bei einer Laserschulung das erste mal von ASML gehört und war direkt fasziniert leider war ich da noch nicht so in Aktien und Investments interessiert wie jetzt 😓😅

 

[andi_sco]

...
Der Gedanke das es in Zukunft noch komplexer werden soll, lässt mich erschaudern.

Oh ja, wir haben pro Chip ja schon mehr Transistoren als Menschen auf der Welt

 

[PS828]

@Summerbreeze Habe dazu eben ein Paper gefunden, wo es heißt

0.11% Abweichung hatten die in Laborbedingungen erreicht.

@Summerbreeze 0.3 Nanometer sind dann tatsächlich nur 3 Atomlagen, eine drüber und eine drunter im Verhältnis zum Grundniveau, das ist sogar noch besser als ich dachte

 

[Saint81]

Hab ich das richtig verstanden? Da Licht mit geringen Wellenlängen aktuell nur durch diese extrem ineffiziente ( 94% Verlustleistung ) Zinn-mit-Doppel-Laser-Beschuss Methode erzeugt werden kann und sich dann auch noch nur extrem kompliziert bündeln und reflektieren lässt, da keine Linsen funktionieren...
Moment... simpel ausgedrückt hieße das ja:

Die "Glühbirne" und "Linse" für den "Fotoapparat" macht 90% der Kosten aus? 😮

 

[PS828]

Oh ja, wir haben pro Chip ja schon mehr Transistoren als Menschen auf der Welt

Zusammengenommen besteht ein EPYC 7742 mit 64 Kernen aus ca. 41 Mrd Transistoren. Da liegen wir schon in weit höheren Sphären als nur die Weltbevölkerung ^^

 

[Khaotik]

Danke für den Artikel und die noch halbwegs verständliche Zusammenfassung von Chipherstellung.

Ich habe schonmal versucht, das Prinzip EUV nachzuvollziehen, bin aber doch immer an der Komplexität gescheitert.
Was ich mich aber frage: Warum ist eine so häufige Umlenkung der Strahlung erforderlich, bevor es auf die Wafer trifft? Generiert das nicht auch wiederum Verluste?

 

[PS828]

Hab ich das richtig verstanden? Da Licht mit geringen Wellenlängen aktuell nur durch diese extrem ineffiziente ( 94% Verlustleistung ) Zinn-mit-Doppel-Laser-Beschuss Methode erzeugt werden kann und sich dann auch noch nur extrem kompliziert bündeln und reflektieren lässt, da keine Linsen funktionieren...
Moment... simpel ausgedrückt hieße das ja:

Die "Glühbirne" und "Linse" für den "Fotoapparat" macht 90% der Kosten aus? 😮

Wobei hier noch die Kosten für die Masken hinzu kommen, diese liegen locker im mittleren zweistelligen Millionenbereich je nach Anwendung

Ergänzung (31. Januar 2020)

@Khaotik sicher generiert es Verluste, aber diese sind extrem gering. Nötig ist das ganze um den strahlengang zu bündeln und zu lenken, daher die Optik, man muss sie genaustens steuern können.

Im übrigen sind bei braggspielgeln, werden sie richtig angesteuert, die Verluste nahezu null. Theoretisch sind sie dies sogar aber Fehler in den obersten zwei Atomlagen können dazu führen dass die Transmission steigt, und das ist schlecht die laue Bedingungen für die bragg Reflexion gelten nur für ungestörte Atomgitter

 

[leonM]

Ich frage mich, ob das stimmt, also folgendes:

Durch EUV werden im Vergleich zu DUV Schritte/Masken gespart. In 7+ sind es 4 Masken (die man weniger braucht). Dadurch das man sich jeweils die Masken bei EUV spart, werden die Kosten bei einer hohen Stückzahl niedriger, da man in der gleichen Zeit mehr produzieren kann. Jetzt abhängig von der Ausbeute, welche laut TSMC auf ähnlichen LEVEL wie 7 DUV ist, frage ich mich, ob die neuen Konsolen schon in 7EUV kommen oder ob es doch zu wenig EUV-Strassen gibt und diese nur für besondere Produkte bevorzugt werden. Was glaubt ihr ? bzw. auch der Beitragsverfasser ? Ist das machbar ?? Oder doch etwas zu früh für die Konsolen??

Die Vorteile sind:
1. kleiner Chip(bessere Ausbeute) oder gleich groß wie 7DUV(mehr Leistung)
2. Mehr Chips pro Zeit
3. Besser Performance oder weniger Verbrauch

Nachteile:
Ist die Frage, bo die Konsolenhersteller schon früh auf 7EUV gesetzt haben, da sonst neue Masken gemacht werden müssen, hohe Kosten

 

[modena.ch]

Ich arbeite seit 2011 bei Trumpf und habe 2015 bei einer Laserschulung das erste mal von ASML gehört und war direkt fasziniert leider war ich da noch nicht so in Aktien und Investments interessiert wie jetzt 😓😅

Hallo Kollege!
TCH551 bin ich..

Viele Grüsse!

 

[deo]

Wer die Sendungen von Harald Lesch versteht, kommt mit dem Text auch gut zurecht.

 

[jemandanders]

Wer die Sendungen von Harald Lesch versteht, kommt mit dem Text auch gut zurecht.

Der Schwätzt aber immer so viel und kommt vom Hölzchen aufs Stöckchen.