„Fotolithografie (Halbleitertechnik)“ – Versionsunterschied – Wikipedia

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Die Immersionslithografie entspricht im Wesentlichen der Projektionsbelichtung. Jedoch liegt bei der Belichtung zwischen [[Projektionslinse]] und Fotolack nicht Luft, sondern ein flüssiges Medium. Die Immersionsflüssigkeit kann zum Beispiel [[Reinstwasser]] sein. Deren im Vergleich zu Luft höherer Brechungsindex vergrößert die [[numerische Apertur]] des Abbildungssystems. Dies erlaubt es, kleinere Strukturen zu erzeugen.

Erste Entwicklungen veröffentlichte IBM im Februar 2006.<ref>''[http://www.zurich.ibm.com/news/06/chip_manufacture_d.html IBM Forschung zeigt Weg zur verlängerten Nutzung aktueller Chipherstellungsverfahren].'' IBM-Pressemitteilung, vom 20. Februar 2006.</ref> Schon damals zeigten sie in Laborversuchen eine Strukturabbildung mit einer Linienbreite (engl. {{lang|en|''critical dimension''}}, CD) von 29,9&nbsp;nm. Diese Technik wurde 2007 erstmals in der Massenproduktion eingeführt. Hier kamen auch erstmals [[Spiegellinsenobjektiv]]e zum Einsatz.

Zurzeit (Januar 2010) werden mit dieser Technik in der Produktion von Chips Strukturgrößen[[Strukturgröße]]n von 32&nbsp;nm erreicht (mit 193-nm-Laserstrahlung).<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.intel.com/cd/corporate/pressroom/emea/deu/410929.htm |titel=Intel schließt 32nm-Prozessentwicklung erfolgreich ab |werk= |hrsg=Intel |datum=2008-12-10 |format=Pressebereich |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20100110204313/http://www.intel.com/cd/corporate/pressroom/emea/deu/410929.htm |archiv-datum=2010-01-10 |offline=1 |abruf=2008-12-11}}</ref>

Durch den Einsatz der Immersionslithografie konnte der Umstieg auf neue und damit teurere Lithografiekonzepte wie der [[Röntgenlithografie|Röntgen-]] oder der [[Elektronenstrahllithografie]] bislang verschoben werden.

Dabei kommen zumindest teilweise weitere Techniken und Belichtungsverfahren zum Einsatz, die es erlauben, kleinere Strukturen im Fotolack abbilden zu können. Beispiele hierfür sind das [[Double-Exposure-Verfahren|''Double-Exposure''-]] und das [[Double-Patterning-Verfahren|''Double-Patterning''-Verfahren]], bei denen ein Wafer zweimal belichtet wird. Zunächst wird eine Struktur mit der maximal erreichbaren optischen Auflösung aufgebracht (z.&nbsp;B. mit 45&nbsp;nm Strukturbreite), danach die Position des Wafers um die halbe Auflösung verändert (22&nbsp;nm) und dann eine zweite Struktur projiziert. Die Positioniergenauigkeit der Wafer-Stepper reicht für diesen Prozess aus, durch die wiederholte Belichtung erhöhen sich aber die Prozesszeiten. Durch {{lang|en|''Double-Patterning''}} konnten in Kombination mit der Immersionslithografie bei 193&nbsp;nm bereits Strukturgrößen von 22&nbsp;nm erzielt werden. Eine Kombination von {{lang|en|''Double-Patterning''}} und der 32-nm-ImmersionslithographieImmersionslithografie könnte gar eine Strukturgröße von 16&nbsp;nm ermöglichen, die bisher der [[EUV-LithographieLithografie]] vorbehalten schienen.

Um dieses Ziel zu erreichen, sind die optischen Eigenschaften von Reinstwasser als Immersionsflüssigkeit nicht mehr ausreichend. So kommen derzeit auch Immersionsflüssigkeiten mit einem höheren Brechungsindex von bis zu 1,8 zum Einsatz bzw. es wird an Alternativen geforscht. Sie sollen unter anderem eine bessere Anpassung an das Linsensystem ermöglichen (eines der Ziele ist beispielsweise die weitere Erhöhung der numerischen Apertur).