TERISIERUNG VON STRAH- LUNGSQUELLEN BEI · PDF file1 150150 Jahresbericht 2015...
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150 150 Jahresbericht 2015 Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01 Änderungen bei Spezifikationen und anderen technischen Angaben bleiben vorbehalten. 03/2016. 1 1 Hochauflösende Kamera für eine Zentralwellenlänge von 6,7 nm. Aufgabenstellung Für die Produktion zukünftiger Halbleiterbauelemente wird die Lithographie bei einer Arbeitswellenlänge zwischen 6 und 7 nm (6,x nm) diskutiert. Sowohl für die Produktion der Chips als auch für die begleitende Metrologie dieser Technologie eignen sich heiße Plasmen als Strahlungsquellen. Für die Charakterisierung dieser Quellen ist eine Messtechnik sowohl für den absoluten Photonenfluss als auch für die räumliche Ausdehnung der Quellen erforderlich. Insbesondere für laserinduzierte Plasmen stellt die Bestimmung der Größe mit einer Auflösung von wenigen Mikrometern bei der Zentral- wellenlänge eine Herausforderung dar. Vorgehensweise In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Optik und Feinmechanik IOF in Jena wurden verschiedene abbil- dende Systeme auf Basis von Lanthan-Borkarbid basierten Vielschichtspiegeln konzipiert und realisiert. Als Detektoren können sowohl empfindliche CCD-Kameras als auch Fluores- zenzschirme eingesetzt werden. Bei der Konstruktion wurde insbesondere auf die Tauglichkeit für den täglichen Einsatz im Labor Wert gelegt, d. h. eine akzeptable Länge des Aufbaus bei großem Arbeitsabstand zum Plasma und hinreichender Vergrößerung. Ergebnis Zwei Systeme werden mit jeweils einer Vergrößerung von ca. M = 3 und M = 9 realisiert, mit denen eine Ortsauflösung im Bereich weniger Mikrometer erreicht werden kann. Das M = 3-System besteht aus einem ebenen und einem sphärischen Spiegel, das M = 9-System besteht aus zwei sphä- rischen Spiegeln in einer Schwarzschild-Objektiv-Anordnung, um bei möglichst hoher Vergrößerung eine kleine Gesamt- länge von ca. 1,5 m bei einem Abstand zum Plasma von etwa 40 cm gewährleisten zu können. Anwendungsfelder Die Kameras können nicht nur im Umfeld der 6,x nm Litho- graphie sondern allgemein zur räumlichen Charakterisierung von Strahlungsquellen eingesetzt werden. Die Anpassung auf andere Wellenlängen erfolgt jeweils durch den Austausch der Vielschichtspiegel mit entsprechend angepasstem Schichtsystem. Dieses Projekt wird intern durch die Fraunhofer-Gesellschaft unterstützt. Ansprechpartner Alexander von Wezyk M.Sc. Telefon +49 241 8906-376 [email protected] Dr. Klaus Bergmann Telefon +49 241 8906-302 [email protected] METROLOGIE ZUR CHARAK- TERISIERUNG VON STRAH- LUNGSQUELLEN BEI EINER WELLENLÄNGE UM 6,7 NM
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150 150 Jahresbericht 2015 Jahresbericht 2015 151Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de
DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de
DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01
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2016
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1 HochauflösendeKamerafür
eineZentralwellenlängevon6,7nm.
Aufgabenstellung
Für die Produktion zukünftiger Halbleiterbauelemente wird
die Lithographie bei einer Arbeitswellenlänge zwischen 6 und
7 nm (6,x nm) diskutiert. Sowohl für die Produktion der Chips
als auch für die begleitende Metrologie dieser Technologie
eignen sich heiße Plasmen als Strahlungsquellen. Für die
Charakterisierung dieser Quellen ist eine Messtechnik sowohl
für den absoluten Photonenfluss als auch für die räumliche
Ausdehnung der Quellen erforderlich. Insbesondere für
laserinduzierte Plasmen stellt die Bestimmung der Größe mit
einer Auflösung von wenigen Mikrometern bei der Zentral-
wellenlänge eine Herausforderung dar.
Vorgehensweise
In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Optik
und Feinmechanik IOF in Jena wurden verschiedene abbil-
dende Systeme auf Basis von Lanthan-Borkarbid basierten
Vielschichtspiegeln konzipiert und realisiert. Als Detektoren
können sowohl empfindliche CCD-Kameras als auch Fluores-
zenzschirme eingesetzt werden. Bei der Konstruktion wurde
insbesondere auf die Tauglichkeit für den täglichen Einsatz im
Labor Wert gelegt, d. h. eine akzeptable Länge des Aufbaus
bei großem Arbeitsabstand zum Plasma und hinreichender
Vergrößerung.
Ergebnis
Zwei Systeme werden mit jeweils einer Vergrößerung von
ca. M = 3 und M = 9 realisiert, mit denen eine Ortsauflösung
im Bereich weniger Mikrometer erreicht werden kann.
Das M = 3-System besteht aus einem ebenen und einem
sphärischen Spiegel, das M = 9-System besteht aus zwei sphä-
rischen Spiegeln in einer Schwarzschild-Objektiv-Anordnung,
um bei möglichst hoher Vergrößerung eine kleine Gesamt-
länge von ca. 1,5 m bei einem Abstand zum Plasma von etwa
40 cm gewährleisten zu können.
Anwendungsfelder
Die Kameras können nicht nur im Umfeld der 6,x nm Litho-
graphie sondern allgemein zur räumlichen Charakterisierung
von Strahlungsquellen eingesetzt werden. Die Anpassung auf
andere Wellenlängen erfolgt jeweils durch den Austausch der
Vielschichtspiegel mit entsprechend angepasstem Schichtsystem.
Dieses Projekt wird intern durch die Fraunhofer-Gesellschaft
unterstützt.
Ansprechpartner
Alexander von Wezyk M.Sc.
Telefon +49 241 8906-376
Dr. Klaus Bergmann
Telefon +49 241 8906-302
METROLOGIE ZUR CHARAK- TERISIERUNG VON STRAH-LUNGSQUELLEN BEI EINER WELLENLÄNGE UM 6,7 NM
