ETH will Chipherstellung revolutionieren

18. August 2008, 10:07
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Chips selbst werden zwar kaum in der Schweiz hergestellt – aber dafür Maschinen zu ihrer Fertigung.

Chips selbst werden zwar kaum in der Schweiz hergestellt – aber dafür Maschinen zu ihrer Fertigung. Entsprechend wird auch an der ETH Zürich Grundlagenforschung auf diesem Gebiet betrieben.
Zusammen mit dem Industriepartner Levitronix haben Forscher der ETH nun den Prototyp (Bild) eines Geräts entwickelt, dass die Herstellung von Computerchips "revolutionieren" könnte, wie die ETH glaubt. Dabei handelt es sich um einen Rotationsteller, bei dem ein Silizium-Wafer, aus dem Chips hergestellt werden, magnetisch gelagert wird. Der Prototyp wird gegenwärtig bereits von einem grossen Chiphersteller getestet.
Bei vielen Herstellungsschritten muss dieser Wafer rotiert werden, während er in einer hermetisch abgedichteten Prozesskammer befindet. Diese Kammer sollte äusserst rein sein – bei den winzigen Strukturen, die Chips heutzutage aufweisen, führt schon die geringste Verunreinigung zu Problemen beziehungsweise zu Chips, die nicht funktionieren – je höher die Ausschussquote bei der Herstellung, desto höher die Kosten für den Hersteller. Bei den heutigen Prozesskammern lagert der Wafer auf einem Teller, der über eine Welle von aussen angetrieben wird. Dort wo diese Welle in die Kammer geführt wird, kann Abrieb entstehen der, wenn er in die Kammer gelangt, zu einer hohen Ausschussquote führt.
Bei der von der ETH entwickelten Methode wird der Wafer dagegen berührungsfrei magnetisch gelagert – es gibt keine Welle und daher auch keinen Abrieb. Ausserdem kann der freischwebende Wafer theoretisch von beiden Seiten gleichzeitig bearbeitet werden. Um einen brauchbaren Prototyp zu entwickeln, mussten die Forscher vor allem eine hochpräzise Steuerung entwickeln, da schon kleinste Vibrationen und Resonanzen bei den Bewegungen des freischwebenden Wafers die Herstellungsqualität beeinträchtigen könnten. Dafür wurde in zahlreichen Fachrichtungen wie zum Beispiel Signal- und Leistungselektronik, Sensorik, Regelungstechnik, Magnetlagerung, Antriebstechnik und Mechanik geforscht. (hjm)

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