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Infineon, AMD, Dupont: Joint Venture für Belichtungsmasken

Neues Zentrum zur Entwicklung und Produktion von Belichtungsmasken in Dresden

Die Infineon Technologies AG, Advanced Micro Devices Inc. (AMD) und DuPont Photomasks Inc. wollen gemeinsam ein neues modernes Maskenzentrum in Dresden errichten. Damit wollen die Unternehmen ihre führenden Positionen im weltweiten Wettbewerb um die nächsten Halbleitergenerationen weiter ausbauen. In dem Maskenzentrum werden lithographische Masken der nächsten Generationen entwickelt und in Musterstückzahlen hergestellt, mit denen Siliziumscheiben (Wafer) belichtet werden.

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Die drei Unternehmen gründen dazu ein Joint Venture unter dem Namen Advanced Mask Technology Center GmbH & Co. KG (AMTC), an dem die Kooperationspartner zu je einem Drittel beteiligt sind. Im gleichen Gebäudekomplex will DuPont Photomasks die Volumenproduktion von lithographischen Masken durchführen und wird dafür ein eigenes Unternehmen gründen.

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Der Gebäudekomplex, in dem die beiden Unternehmen untergebracht sind, hat eine Nutzfläche von rund 17.500 Quadratmetern und soll in unmittelbarer Nähe zu den Dresdner Werken von Infineon und AMD bis Anfang 2003 errichtet werden. AMTC und DuPont Photomasks wollen anschließend das erforderliche Equipment einbringen und mit dem Hochfahren der Produktion in der zweiten Jahreshälfte 2003 beginnen. Die Investitionen für das Projekt AMTC sollen in den nächsten fünf Jahren insgesamt rund 360 Millionen Euro betragen.

AMTC geht derzeit davon aus, dass rund 170 Mitarbeiter in dem Maskenhaus beschäftigt werden. Es ist vorgesehen, dass aus den drei beteiligten Unternehmen vor allem hochspezialisierte Ingenieure zu AMTC wechseln und dort gemeinsam die 90- und 65-Nanometer- sowie noch weiterführende Technologien entwickeln.

Infineon betreibt derzeit ein Maskenhaus mit rund 230 Mitarbeitern in München, das Masken ausschließlich für die weltweiten Infineon-Fertigungsstandorte produziert. Im Rahmen der strategischen Neuausrichtung wird sich Infineon aus der kompletten Eigenentwicklung von Masken zu Gunsten dieser Kooperation im Bereich High-End-Masken zurückziehen, um die Entwicklungszyklen zu verkürzen und die Kosten zu reduzieren. Dabei soll die Spitzentechnologie von Infineon wie auch von AMD und DuPont Photomasks im neuen Maskenzentrum in Dresden genutzt werden. Beschäftigte des Maskenhauses von Infineon Technologies in München können sich beim AMTC, beim neuen Werk von DuPont Photomasks in Dresden oder beim Infineon-Werk Dresden bewerben.

Infineon Technologies und DuPont Photomasks haben zudem vereinbart, dass DuPont Photomasks strategischer Lieferant für lithographische Masken sein wird. Das Abkommen hat eine Dauer von zehn Jahren. Im Rahmen der Vereinbarung ist vorgesehen, dass DuPont Photomasks ein modernes Werk zur Volumenproduktion von Masken in Dresden errichten wird, um die weltweiten Kunden einschließlich Infineon mit Belichtungsmasken zu beliefern.

Lithographische Masken sind ein integraler Bestandteil im Belichtungsprozess für die Halbleiterfertigung. Diese hoch präzisen Masken, basierend auf einem Quarz- oder Glassubstrat, beinhalten ein genaues Abbild der integrierten Schaltung (bzw. des Chips) und werden als Vorlage für die optische Umsetzung dieser Schaltungsbilder auf die Siliziumscheibe genutzt. Moderne Lithographiegeräte wie DUV(= DeepUltraviolett)-Stepper und -Scanner projizieren Licht durch die Linsen mit einstellbarer Blende und die lithographische Maske. Das Licht, in der Regel im UV-Bereich, zeichnet dabei ein Abbild des Chip-Designs - das Raster der lithographischen Maske - auf eine Siliziumscheibe, die wiederum mit einem lichtempfindlichen Material (Photolack) beschichtet ist. Bei einem Negativ-Photolack wird dann der unbelichtete, von der Maske abgedeckte Photolack entfernt, so dass Strukturen hineingeätzt oder anderes Material durch Diffusion aufgebracht werden kann. Die Chips werden Schicht für Schicht gefertigt, indem diese Belichtungs- und selektiven Abtragungs-/Auftragungs-Vorgänge mehrfach wiederholt werden, bis der Schaltkreis fertig ist. Die derzeitige Halbleiter-Generation benötigt 25 oder mehr Photo-Ebenen, wobei jede Schicht eine eigene lithographische Maske erfordert.

Die physikalischen Grenzen der derzeitigen Lichtquellen und die weiter reduzierten Schaltungsgeometrien - getrieben von der Forderung nach immer kleineren, schnelleren und leistungsfähigeren ICs - machen die lithographischen Masken zu einem kritischen Element im Lithographieprozess. Lithographische Masken erfordern ausgefeilte Herstellungstechniken und komplexe mathematische Algorithmen - und sind damit ein Schlüsselelement für die weitere Chip-Miniaturisierung, insbesondere angesichts der verstärkten Nachfrage nach leistungsfähigen tragbaren bzw. Handheld-Geräten.

Moderne Halbleiter werden mit Strukturen gefertigt, die unterhalb der Wellenlänge der verwendeten Lichtquelle liegen. Damit sind spezielle lithographische Masken erforderlich, um die kleineren Strukturen auf dem Silizium-Wafer abbilden zu können. Moderne DUV-Stepper und -Scannern arbeiten beispielsweise mit einem Krypton-Fluorid-Laser mit einer Wellenlänge von 248 nm (= 0,248 Mikrometer), um Chips mit Strukturen von nur 180 nm (= 0,18 Mikrometer) und darunter zu realisieren.

Um Chip-Strukturen fertigen zu können, die kleiner als die Wellenlänge der Lichtquelle sind, nutzen neueste lithographische Masken spezielle Techniken mit Zwischenmasken wie Optical Proximity Correction (OPC, optische Abstandskorrektur) und PSM-Techniken (Methoden mit Phasenverschiebung). Diese und weitere Technologien sollen es auch ermöglichen, dass die optische Lithographie auch für die innerhalb des nächsten Jahrzehnts kommenden Lithographietechnologien mit Wellenlängen von 193 und 157 nm eingesetzt werden kann.

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