Impact Story #12
Licht für die kleinsten Chips
Moderne Mikroprozessoren enthalten Milliarden winziger Transistoren. Ihre Herstellung wurde erst durch eine Technologie möglich, wie sie an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II mitentwickelt wurde.
Als Mikroprozessoren immer leistungsfähiger wurden, mussten ihre Strukturen immer kleiner werden. Bald stieß die klassische UV-Lithografie an physikalische Grenzen. Für die nächste Generation der Chipproduktion brauchte die Halbleiterindustrie extrem kurzwelliges Licht: Extreme-Ultraviolet-Lithografie (EUV).
Eine entscheidende Rolle bei dieser Entwicklung spielte die Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II des Helmholtz-Zentrums Berlin. Hier testeten Forschende und Industriepartner erstmals Materialien und Photolacke für die EUV-Lithografie bei der benötigten Wellenlänge von 13,5 Nanometern. Auch hochpräzise Spiegeloptiken für die Belichtungsanlagen wurden an der PTB-Beamline von BESSY II vermessen und optimiert.
Zu den Partnern dieser Entwicklung gehören unter anderem Firmen wie ASML, Zeiss SMT und TRUMPF, die gemeinsam EUV-Belichtungssysteme für die Chipindustrie entwickelten. 2017 lieferte ASML die ersten Serienanlagen aus, kurz darauf begann die Produktion von Chips mit Strukturgrößen von sieben Nanometern.
Heute nutzen nahezu alle führenden Halbleiterhersteller diese Technologie. Ohne EUV-Lithografie wären moderne Hochleistungsprozessoren für Smartphones, Computer oder Rechenzentren kaum möglich.
Ein Beispiel dafür, wie Helmholtz-Forschung Wissen in Wirkung verwandelt.
