Linser til fremstilling af microchips
Carl Zeiss er med i vores hverdag - langt mere end de fleste er klar over.
De traditionelt kendte produkter er mikroskoper, kikkerter, brilleglas og fotoobjektiver. I de senere år er fotoobjektiverne blevet endnu mere udbredt gennem Sonys digitale kameraer og videokameraer og Nokias topmobiltelefoner, som alle anvender Zeiss optik. Sony bruger endda ZEISS logoet markant i markedsføringen. Mindre kendt er det, at Zeiss har fået 2 Oscar for bedste objektiver topprofessionelle kameraer til storfilm som ”Ringenes Herre”, ”Shakespeare in love” og ”Parfume”. Og helt ukendt for menigmand er de linser Carl Zeiss fremstiller til produktion af microchips.
Produktionen
Produktionen af linserne ligger under Carl Zeiss SMT AG, som står for Semicondoctor Technoligy Business. Det er det forretningsområde hos Carl Zeiss, der er vokset mest i de sidste 8 år på omsætning, indtjening og i antal medarbejdere. Det er desuden det område hos Carl Zeiss, som har den største omsætning og den største indtjening i hele koncernen. I 2006/07 var omsætningen 1.00.042,- Mill Euro med 2400 medarbejdere. En del af dette forretningsområde, beskæftiger sig med fremstilling af elektronmikroskoper, hvilket er beskrevet på et andet sted på vores hjemmeside. Men langt størstedelen af den enorme omsætning udgøres af belysnings- og projektionssystemer til litografisk overførsel af chipstrukturer.
I et samarbejde med det hollandske firma ASLM, står Carl Zeiss således for over 50 % i styk og over 67 % i værdi af de microchips, der fremstilles i hele verden. Og microchips finder vi efterhånden i flere og flere af vore daglige redskaber i hjem og på job:
Computere, mobiltelefoner, kameraer, biler, boremaskiner, barbermaskiner, legetøj, mmm
Teknologien
Hovedopgaven ved fremstillingen af en microchip er, at overføre 20-30 printbanestrukturer litografisk over på en siliciumplade. Printbanestrukturen forefindes som makro, og den projiceres via det avancerede linsesystem fra Carl Zeiss ned på siliciumpladen. Processen gentages for den enkelte struktur lige så mange gange som der skal være microchips på den pågældende siliciumplade. I produktionsprocessen er der én maskine for hvert lag.
Fremstillingen af disse microchips er teknologisk meget krævende og kompliceret. Alt sker i renrum. Carl Zeiss har opført verdens mest avancerede fabrik til fremstilling af disse højteknologiske linser. En projektionslinse består typisk af 20-30 enkeltlinser, den vejer over 500 kg, og koster 7 Mill Euro. Den færdige maskine ASML til fremstilling af microchips koster 40 Mill Euro. På de store fabrikker hos Samsung og Intel står der typisk 20-30 maskiner i renrum - én til fremstilling af hvert enkelt lag.
Nøjagtigheden
Opjusteringen af et linsesystem tager 1½ måned. Man opererer i øjeblikket med en nøjagtighed i afbildningen for hver enkelt linsesystem på 65 nanometer (nm). En nanometer er en milliontedel af en millimeter - eller en tusindedel af en µ. Via linsesystemet projiceres printbanerne litografisk ned på en siliciumplade. Jo mere nøjagtig denne proces kan gøres - jo større datamængder kan man lagre på chippen - og jo kraftigere computere kan man fremstille med endnu hurtigere reaktionstider.
Den nøjagtighed man opnår, kan anskueliggøres ved følgende eksempel:
Hvis man trækker en linje imellem Norges nordligste spids og Italiens sydligste spids, må den maksimalt afvige 6 millimeter over hele længden.