Als Technologie der Zukunft gelten daher EUV (Extrem Ultraviolet)-Strahlenquellen. Eine Spitzenposition bei ihrer Entwicklung und Produktion nimmt die XTREME technologies GmbH ein. Thorsten Esser (29) und Tobias Alexius (30) von FERCHAU Aachen unterstützen das Unternehmen beim Mechanical Design. 

Lithographiemaschinen zur Chipherstellung verwenden kurzwellige Laserstrahlen mit 193 Nanometer (nm) Wellenlänge, um damit 50 nm kleine Strukturen auf Siliziumwafer zu belichten. EUV-Licht hat dagegen nur eine Wellenlänge von 13,5 nm und ermöglicht eine Chipfertigung mit Strukturgrößen von weniger als 22 nm. Erzeugt wird es, indem Zinn in einem Plasma so stark aufgeheizt wird, dass dieses eine entsprechende Strahlung abgibt. Da die extrem kurzwellige EUV-Strahlung weit unterhalb des sichtbaren Lichts liegt und von allen Materialien absorbiert wird, muss das gesamte Verfahren zur Chipherstellung verändert werden: Der erforderliche Belichtungsprozess findet im Hochvakuum statt, wobei das EUV-Licht über hochreflektierende Spiegeloptiken geführt wird. 

Damit die Mehrschichtspiegel einerseits nicht durch die bei der Lichterzeugung entstehenden Atome und Zinnpartikel zu Schaden kommen und das EUV-Licht andererseits mit einer hohen Intensität an das Collector-Module weitergeleitet wird, fängt eine sogenannte Folienfalle (Foil Trap) die Verunreinigungen ab. Die Foil Trap und das Collector-Module befinden sich direkt hinter der Plasmaerzeugung. Maschinen-bautechniker Thorsten Esser unterstützt in einem internationalen Spezialistenteam ihre Auslegung: "Die permanente Optimierung der Foil Trap wird mit höchster Priorität vorangetrieben, denn je effizienter sie arbeitet, desto mehr Leistung kann dem Endkunden zur Chipherstellung zur Verfügung gestellt werden." Bis Ende des Jahres gilt es, eine Sekundärleistung von über 100 Watt zu erreichen. "Ein Ziel, an dem wir mit Hochdruck arbeiten." 

Dipl.-Ing. Tobias Alexius' Tätigkeitsfeld ist der Bereich Media Supply, und hier speziell die Wasserkühlung für die Module der ca. 6 mal 4 m großen und fast 13 t schweren EUV-Lichtquelle: "Zu meinen Aufgaben gehört u. a. die Konstruktion der Wasserleitungen, aber auch ihre Überarbeitung im Hinblick auf mögliche Durchflussprobleme. Wir haben außerdem verschiedene Module, die spezifisch zu kühlen sind. Dazu zählen z. B. die Lichtquelle selbst, die Peripheriekühlung, das Collector-Module und die Foil Trap." Eine besondere Herausforderung bei seiner Arbeit stellt die Komplexität der Wasserkühlung dar: "Die Kreisläufe sind mit vielen Bypässen, Sicherheitsventilen etc. ausgelegt. Trotzdem muss die kompakte Anlage ausgesprochen wartungsfreundlich sein." Zur Konstruktion kommt außerdem noch eine umfangreiche Dokumentation, "da wir in manchen Bereichen unserer Arbeit noch mitten in der Testphase sind und sich einige Dinge ändern".

Von ihrer Mitwirkung bei einem so innovativen Hightech-Projekt sind beide FERCHAU-Mitarbeiter begeistert: "Es ist einfach toll, dass wir an einer so spannenden Aufgabe wachsen können." 

Mehr Infos: 
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Daniela Gottwald, Niederlassungsleiterin Aachen
aachen@ferchau.de
www.ferchau.de/go/aachen