1984 · Reduction Projection Stepper · Werk 874 von 1.871
An optical exposure machine in a clean room of a chip factory in Japan under amber yellow light, an open machine two metres high with its covers removed, at the top a tall cream-white column of lamp housing and optical blocks, below it a white lens cylinder on a heavy black base frame, in front a tower of fifteen flat white cassette slots stacked one above another, beside it a wafer table of bare aluminium parts, red and yellow cables, small red levers, a hand in a white glove sliding a flat cassette into one slot, further machines and a worker in a white clean-room suit seen from behind soft in the background.
Wofür es benutzt wurde
Der Stepper belichtet nicht den ganzen Wafer auf einmal, sondern ein Feld nach dem anderen, und verkleinert dabei das Maskenbild. Katos Chronologie beschreibt den GCA DSW 4800 von 1978 als ersten erfolgreichen Waferstepper: g-Linie, 10-fache Verkleinerung, Zeiss-Objektiv mit numerischer Apertur 0,28, Bildfeld 10 mal 10 Millimeter; Macks Liste nennt dafür 450.000 Dollar Listenpreis. Nach chiphistory.org schaffte ein 10-fach-Stepper 11 Wafer von 100 Millimetern je Stunde für etwa 600.000 Dollar, gegen 40 Wafer je Stunde beim Projektionsbelichter.
Was daran neu war
Der Stepper war langsamer und teurer und setzte sich trotzdem durch, weil er sauberer war: chiphistory.org nennt bei Herstellern, die wiederkehrende Fehler in den Griff bekamen, etwa 1 Defekt je Quadratzoll gegen etwa 4 bei der Projektionsbelichtung, und etwa ein Fünftel der Kosten je 64-K-DRAM. Zum Standardgerät wurde er nach Kato erst mit der 256-K-DRAM-Generation; 1984 wurden über 1.000 Stepper weltweit ausgeliefert, davon fast 600 in Japan, und Nikon brachte mit dem NSR-1010i3 seinen ersten i-Linien-Stepper. Der Widerhaken: Den erfolgreichen Stepper hatte GCA gebaut; der Anteil der Firma am japanischen Steppermarkt fiel laut Kato zwischen 1981 und 1983 von 68 auf etwa 45 Prozent, während amerikanische Lieferanten 1980 noch 90 Prozent des gesamten Lithografiemarkts gehalten hatten.
Was die Quellen offenlassen: Der Eintrag beschreibt den Gerätetyp, nicht ein bestimmtes Gerät von 1984; die belegten Daten gehören teils zu 1978 (DSW 4800) und teils zu 1984 (Stückzahlen, NSR-1010i3) und sind im Text jeweils mit Jahr genannt. chiphistory.org führt den gescheiterten Stepper-Hochlauf bei Mostek auf wiederkehrende Fehler durch einen nicht sauber gehaltenen Strahlengang zurück; das ist das Urteil dieser Seite.