Werner-von-Siemens-Ring für Halbleiterforscher
Für ihre Forschung in der Halbleitertechnologie erhalten Peter Kürz von Zeiss SMT und Michael Kösters von Trumpf den Werner-von-Siemens-Ring 2024. Die beiden Wissenschaftler haben gemeinsam mit ihren Teams maßgeblich zur Entwicklung der High-NA-EUV-Lithografie beigetragen. Als Schlüsseltechnologie für die Chipindustrie könnte sie in den kommenden Jahren entscheidende Impulse für die Weiterentwicklung von Mikrochips und deren Anwendungen geben.
Foto: ZEISS
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Die Stiftung Werner-von-Siemens-Ring würdigt mit dieser Ehrung nicht nur die Forscher, sondern auch den nachhaltigen Einfluss ihrer Arbeit auf die technologische Zukunft. Die feierliche Verleihung des 42. Werner-von-Siemens-Rings findet am 13. Dezember 2024 in Berlin statt. Peter Kürz und Michael Kösters erhalten die Auszeichnung stellvertretend für die Teams von Zeiss SMT und Trumpf sowie für ein internationales Netzwerk von Partnern und den Systemintegrator ASML.
Gemeinsam haben sie die High-NA-EUV-Lithografie entwickelt. Sie ermöglicht es, Mikrochips mit noch feineren Strukturen und höherer Leistungsfähigkeit herzustellen und somit rund dreimal mehr Strukturen als herkömmlich auf einem Chip unterzubringen. Die High-NA-EUV-Lithografie steht für eine Weiterentwicklung der extrem ultravioletten (EUV) Lithografie, die bereits heute die Grundlage für die Herstellung modernster Mikrochips bildet. Im Kern geht es bei der Lithografie um das Abbilden feinster Strukturen auf Silizium-Wafern, aus denen Halbleiterchips entstehen.
Neue Möglichkeiten für die Chipindustrie
Mit der neuartigen High-NA-Technologie haben es die Wissenschaftler ermöglicht, noch feinere Strukturen zu erzeugen, indem sie die numerische Apertur (NA) von 0,33 auf 0,55 erhöht haben. Diese größere Apertur bedeutet, dass mehr Licht aus einem größeren Winkelbereich genutzt werden kann, was zu einer höheren Auflösung führt. Diese technologische Innovation eröffnet neue Möglichkeiten für die Chipindustrie. Mikrochips, die mit der High-NA-EUV-Lithographie hergestellt werden, können leistungsfähiger und energieeffizienter als bisherige Produkte designt werden. Denn die neuen Mikrochips enthalten komplexere Schaltungen und kleinere Transistoren, was die Rechenleistung erheblich steigert.
Teamarbeit für Höchstleistungen
Die Entwicklung der High-NA-EUV-Lithografie wäre ohne die enge Zusammenarbeit zwischen Trumpf und Zeiss SMT sowie deren Partnern nicht möglich gewesen. Trumpf Lasersystems for Semiconductor Manufacturing entwickelte das leistungsstarke EUV-Lasersystem, das mit dem nach eigenen Angaben weltweit stärksten gepulsten Industrielaser arbeitet. Dieser Laser wird in der von ASML entwickelten EUV-Quelle eingesetzt, um durch den Beschuss winziger Metalltröpfchen extrem ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von 13,5 nm zu erzeugen. Diese Wellenlänge ist entscheidend, da sie es ermöglicht, extrem kleine Strukturen auf den Wafern zu erzeugen.
Zeiss SMT lieferte das hochpräzise optische System, das die Fotomaske auf den Wafer projiziert. Dieses System verwendet Spiegel von hoher Präzision, um das EUV-Licht zu lenken und auf den Wafer zu projizieren. Die Weiterentwicklung dieses Systems durch die Erhöhung der numerischen Apertur ist der Grundstein für die neue High-NA-EUV-Lithografie.
„Erfolg zu haben, basiert nahezu immer auf Teamarbeit. Oft sind es große internationale Forschungsteams, die technologische Projekte über Jahre und Jahrzehnte bis zum Heureka-Moment einer geglückten Innovation vorantreiben“, sagt erklärt Cornelia Denz, Vorsitzende des Stiftungsrats der Stiftung Werner-von-Siemens-Ring zur Wahl der diesjährigen Preisträger. Die Lithografietechnik für die Chips der Zukunft gehöre in diese Kategorie.
Traditionsreicher Preis
Der Werner-von-Siemens-Ring wird seit 1916 alle zwei Jahre an herausragende Forschende verliehen, die mit ihrer Arbeit die Technik- und Naturwissenschaften entscheidend vorangebracht haben. Zu den Preisträgern gehörten in den letzten Jahren unter anderem Stefan Hell für seine bahnbrechenden Forschungen in der Nano-Mikroskopie, die Biontech-Gründer Uğur Şahin und Özlem Türeci sowie Christoph Huber und die ungarische Wissenschaftlerin Katalin Karikó für ihre Arbeiten zur Entwicklung von mRNA-basierten Impfstoffen.
