Projektbeschreibung
3D-IC mit holografischer Lithografie revolutionieren
Die Nachfrage nach kleineren, leistungsstärkeren integrierten Schaltungen (IC) wächst, sodass die steigende Komplexität und Kosten durch Projektionslithografie, die auf 2D-Bilder auf flachen Oberflächen beschränkt ist, eine Herausforderung in der Fertigung darstellen. Eine Erweiterung auf 3D-Bildgebung ist aufgrund der Kompromisse zwischen Fokustiefe und Auflösung schwierig, sodass die Fertigung von 3D-Komponenten im Wafer-Maßstab ein Problem darstellt. Über das EU-finanzierte Projekt HoLiSTEP wird holografische Lithografie im Subwellenlängenbereich vorgestellt, eine bahnbrechende Technologie, mit der diese Herausforderungen überwunden werden können. Zum Beispiel ist die Fertigung hochauflösender 3D-Topografien möglich, sodass die Kosten erheblich sinken und die Flexibilität bei der Fertigung innovativer IC steigt. Das Team plant, einen industriellen Prototyp zu erstellen, mit dem hochauflösende 3D-Komponenten für mikroelektronische mechanische Systeme (MEMS) und mikro-opto-elektronische Systeme (MOEMS) gefertigt werden können.
Ziel
To achieve ever shrinking dimensions and higher resolutions of circuit elements, projection lithography (PL), is growing in complexity and cost to manufacturers. It is limited to producing 2D images on flat surfaces. Extension to 3D imaging is restricted by trade-off between focus depth and resolution. Advanced, cost-efficient solutions to fabricate wafer-scale 3D components are required.
HoLiSTEP unleashes the potential of sub-wavelength Holographic Lithography (HL) as a powerful and enabling disruptive lithography. HL will overcome limitations of PL and facilitate production of novel 3D topographies with high resolution while making the production of high-resolution IC much more affordable.
An industrial prototype operating at 345nm with 200nm resolution will be produced and validated in an operational environment. Several advancements in holographic stepper subcomponents must be realised: A UV fibre-based laser with 20W output power at 345nm and 1.5m coherence length, an alignment system with 25nm overlay precision, an adaptive optical system with correction precision of 1/20λ and software modules for vector diffraction models.
Energy consumption of HL technology is drastically reduced compared to PL due to low power-consumption of the laser and production of complex structures in one exposure. HL images are not sensitive to mask defects, eliminating frequent mask replacements and use of toxic materials. Moreover, holographic masks act as projection optics, eliminating the need for complex optical systems.
The HL prototype will be verified for 3D patterning for MEMS, MOEMS and micro-optical components to show better resolution, flexibility of 3D printing and reduced cost. HoLiSTEP will empower a positive transformative effect on environment, economy and society by enabling a wider range of companies to produce novel high-resolution 2D and 3D images at lower costs.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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