ZEISS SMT Mythen aufgedeckt

Richtig. Viele kennen ZEISS vor allem von Mikroskopen und Brillengläsern. In diesen Bereichen hatte das Unternehmen als Werkstatt für optische und feinmechanische Instrumente mit der Spezialisierung auf Mikroskope 1846 seinen Anfang. Heute ist ZEISS ein global agierendes Portfolio-Unternehmen und Technologieführer mit vier Sparten, die in unterschiedlichen Branchen wirken. Neben dem Endkundengeschäft mit Brillen- und Ferngläsern sowie Film- und Fotoobjektiven, treibt ZEISS mit seiner Medizintechnik medizinischen Fortschritt voran und unterstützt die Industrie mit innovativer Messtechnik Qualität und Präzision zu sichern. Die Sparte Semiconductor Manufacturing Technology (SMT) prägt durch Halbleiterfertigungs-Equipment das Zeitalter der Mikro- und Nanoelektronik. Denn dank der optischen Lithographie-Systeme von ZEISS werden Mikrochips immer kleiner, leistungsfähiger und energieeffizienter.

Falsch. Die Halbleitersparte SMT produziert optische Lithographie-Systeme, die in Lithographie-Maschinen zur Mikrochipherstellung des niederländischen Unternehmens ASML verbaut werden. ZEISS liefert also das Equipment zur Halbleiterherstellung, stellt aber selbst keine Mikrochips her. Daneben bietet ZEISS Produkte und Lösungen für die verschiedenen Phasen der Chipentwicklung und -herstellung. Mit unseren Lösungen können beispielsweise Defekte auf der Photomaske, die im Halbleiterfertigungsprozess zum Einsatz kommen, erkannt, analysiert und repariert sowie spezifische Maskeneigenschaften vermessen und optimiert werden. Prozesskontroll-Lösungen ermöglichen zudem die Probenpräparation und die nanometergenaue Struktur- und Defektdetektion von Halbleiterbauteilen.

Richtig. Allerdings nur teilweise. Der Hauptsitz von ZEISS SMT befindet sich zwar im süddeutschen Oberkochen. Die Sparte ist zudem an weiteren deutschen sowie internationalen Standorten für Produktion, Forschung und Entwicklung, sowie Sales und Service vertreten, z.B. in den größten Standorten Jena, Wetzlar, Roßdorf, Bar Lev (Israel), Danvers und Dublin (USA).

Richtig. Bereits vor 25 Jahren haben Forschende und Visionäre bei ZEISS und weitere Unternehmen die Grundlagen für die EUV-Lithographie gelegt. Gemeinsam mit seinen Entwicklungspartnern hat ZEISS dieser Technologie mit einem langen Atem zum Durchbruch verholfen. Zu diesen Partnern zählt beispielsweise TRUMPF. Das schwäbische Unternehmen stellt für EUV den stärksten gepulsten Industrielaser der Welt her. Das Fraunhofer-Institut hat darüber hinaus die reflektierende Beschichtung der EUV-Spiegel mitentwickelt. Die niederländische Firma ASML ist für das Gesamtsystem verantwortlich und baut die einzelnen Elemente zur komplexesten Produktionsanlage der Welt zusammen. ASML ist weltweit der einzige Anbieter von EUV-Lithographie-Anlagen und kooperiert mit rund 1.200 Partnern in einem Entwicklungsverbund. 2020 wurde das Team von ZEISS, TRUMPF und dem Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) stellvertretend für die gesamte Forschungsgemeinschaft von Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet.

Richtig. Zusammen mit dem strategischen Partner ASML und TRUMPF ist ZEISS Weltmarktführer in der EUV-Technologie. EUV steht für extrem ultraviolettes Licht. Mit einer Wellenlänge von nur noch 13,5 Nanometern können Strukturen erzeugt werden, die winzige 15 Nanometer klein sind – 5.000-mal feiner als ein menschliches Haar. Die damit produzierten Mikrochips sind nicht nur kompakter und insgesamt leistungsfähiger, sie verbrauchen auch rund 30 Prozent weniger Energie als die vorhergehende Chip-Generation. Die EUV-Technologie hat ZEISS mit mehr als 2.000 Patenten abgesichert.

Richtig. Während bei der EUV-Lithographie Spiegel zum Einsatz kommen, werden bei der DUV-Lithographie (deep ultraviolet) vornehmlich Linsen verwendet, mit denen das Licht zur Mikrochip-Belichtung durch den Waferscanner geleitet wird. Je nach Wellenlänge des verwendeten Lichts können so unterschiedlich feine Strukturen auf dem Wafer realisiert werden. ZEISS DUV-Optiken, die mit einer Wellenlänge von 365 Nanometern arbeiten, können beispielsweise Strukturen von 220 Nanometern ermöglichen. Daneben kommen auch DUV-Systeme zum Einsatz, die mit Wellenlängen von 248 oder sogar 193 Nanometern arbeiten. So können feinste Strukturen von 55 Nanometern, unter Verwendung der Immersionstechnologie sogar von 40 Nanometern realisiert werden. Zum Vergleich: Das menschliche Auge kann einen Wellenlängenbereich von etwa 380 bis 780 Nanometern sehen.

Falsch. Rund 80 Prozent aller Mikrochips weltweit werden mithilfe der Optiken von ZEISS gefertigt. Für die Produktion des Großteils der marktüblichen Mikrochips kommt die DUV-Technologie zum Einsatz. Mit ihr können Chiphersteller Wafer mit Nanometer-Präzision belichten – im Bereich des "deep ultraviolet light" (DUV-Licht) mit Wellenlängen von 365, 248 und 193 Nanometern. Zur Herstellung von Hochleistungs-Chips (zum Beispiel für Grafikkarten, Anwendungen mit Künstlicher Intelligenz oder Highend-Smartphones) wird Licht mit einer Wellenlänge von 13,5 Nanometern eingesetzt – das sogenannte EUV-Licht („extreme ultraviolet“). Allerdings nicht ausschließlich, denn auch hier werden einzelne Mikrochip-Schichten mit DUV-Licht belichtet. EUV- und DUV-Lithographie werden im Herstellungsprozess dieser Hochleistungs-Chips also kombiniert. Eine Ablösung der DUV-Lithographie ist daher aktuell nicht in Sicht. ZEISS entwickelt beide Technologien kontinuierlich weiter, um Chiphersteller weltweit zu befähigen, noch leistungsfähigere Mikrochips herzustellen.

Richtig. Gemeinsam mit seinem Partnernetzwerk arbeitet ZEISS SMT bereits heute an der nächsten EUV-Generation High-NA-EUV-Lithographie. Mit Hilfe einer größeren Numerischen Apertur (NA) von 0,55 statt 0,33 und Multipatterning-Verfahren unterstützt die High-NA-EUV-Technologie die Anforderung nach immer kleineren Strukturen in der Halbleiterindustrie bis voraussichtlich ins nächste Jahrzehnt.

Falsch. Das Geschäft mit Lithographie-Optiken für die Halbleiterfertigung ist ein wichtiger Geschäftsbereich von ZEISS SMT. Das Produktportfolio ist aber weitaus größer: Neben optischen Komponenten und Modulen (kein Vertrieb in Deutschland) für Lithographie-Laser, stellt ZEISS SMT spezielle Mikroskop-Objektive für die Waferinspektion sowie Synchrotron-Optiken und Röntgengitter her. Dazu kommen Systeme zur Metrologie, Tuning, Qualifizierung und Reparatur von Photomasken, die ein Schlüsselelement im Halbleiterfertigungsprozess darstellen. Und auch für die Prozess-Kontrolle für Halbleiterbauelemente der nächsten Generation bietet ZEISS SMT Lösungen für ihre Kunden. So vielseitig das Produktportfolio von ZEISS SMT ist, sind es auch ihre internationalen Kunden.

Falsch. Der Bereich Semiconductor Mask Solutions (SMS) innerhalb von ZEISS SMT entwickelt und produziert Systeme, die Defekte auf Photomasken überprüfen und reparieren. Dadurch ermöglichen wir unseren Kunden, perfekte Masken für den Halbleiterfertigungsprozess mit höchster Ausbeute herzustellen. Photomasken selbst stellt ZEISS SMT nicht her.

Falsch. Man findet bei ZEISS SMT zwar viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Ingenieurinnen und Ingenieure. Um die Technologien von morgen zu ermöglichen, setzt ZEISS SMT auf ein diverses Team mit ganz unterschiedlichen Expertisen und Fertigkeiten. Daher arbeiten hier nicht nur Wissenschaftler und Ingenieure, sondern auch Fachkräfte im Bereich der Produktion, beispielsweise der (Fein-) Mechanik oder Optikfertigung, aber auch in der Softwareentwicklung, Verfahrenstechnik, Elektronik und Automatisierungstechnik, Forschung und Entwicklung und viele mehr, um gemeinsam die Grenzen des technologisch Machbaren täglich ein Stück weiter zu verschieben.