28.03.2018

Scharfe Beleuchtung

Neues Strahlrohr für Messungen an Lithographiesystemen geht am BESSY II in Betrieb.

Die fortschreitende Miniaturisierung der Mikro­elektronik macht es un­um­gänglich: Zukünftig müssen die Strukturen auf den Mikro­chips und anderen Bau­teilen mithilfe von Litho­graphie im EUV-Bereich hergestellt werden, also mit einer extrem kleinen Wellen­länge von nur 13,5 Nano­metern. Für Test­messungen haben die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und der weltweit größte Anbieter von Lithographie­systemen für die Halb­leiter­industrie, die nieder­ländische Firma ASML, am Speicher­ring BESSY II in Berlin ein neues Forschungs­strahlrohr in Betrieb genommen. Damit setzt sich die bereits seit Jahren bestehende erfolgreiche Zusammen­arbeit der beiden Institutionen fort.

Abb.: Das Vakuumsystem für die Testumgebung am neuen Strahlrohr (Bild: ASML)

Die metrologische Unterstützung für die Entwicklung der EUV-Lithographie ist eines der wichtigsten Arbeits­felder der PTB auf dem Gebiet der Metrologie mit Synchrotron­strahlung. Dabei spielen Kooperationen mit deutschen und europäischen Herstellern von Halb­leiter­produktions­maschinen eine bedeutende Rolle. Bereits vor mehr als zehn Jahren, 2007, begann die Zusammen­arbeit mit dem nieder­ländischen Welt­markt­führer für Litho­graphie­systeme ASML, zunächst mit der Entwicklung neuartiger EUV-Photo­detektoren. Seitdem hat sich der Fokus der Kooperation immer stärker auf EUV-Reflektro­metrie, Material­analysen und Lebens­dauer­prüfungen erweitert.

Im Jahr 2016 beschlossen die beiden Partner, die Geräte­ausstattung für Lebens­dauer­prüfungen an der PTB noch einmal deutlich auszuweiten – mit einem neuen Strahl­rohr ausdrücklich für Lebens­dauer­prüfungen auf diesem Gebiet. Der ASML-Part war es, die Fokussier­optiken und das Vakuum­system für die Test­umgebung zu liefern. Inzwischen ist das Strahl­rohr im PTB-Labor am Synchrotron­speicher­ring BESSY II in Berlin installiert und erste Test­messungen mit einer technologisch relevanten Bestrahlungs­stärke konnten erfolgreich absolviert werden.

„Unsere EUV-Entwicklung beruht auf Grundlagen­forschung im eigenen Hause und zusammen mit weltweit führenden Forschungs­­partnern wie der PTB. Diese Zusammen­­arbeit ermöglicht es uns, bereits Jahre vor einem möglichen indus­triellen Nutzen an Innovationen zu arbeiten, vom Design über das Experiment bis zum abschließenden Test“, sagt Wim van der Zande, Director Physics and Chemistry in der Forschungs­abteilung von ASML.

„Kooperationen mit Weltmarkt­führern wie ASML sind wichtig für uns, um ständig darüber auf dem Laufenden zu sein, welche Anforderungen für die Entwicklung der EUV-Lithographie an die Metrologie gestellt werden. Nur so können wir die Mess­möglichkeiten der PTB entsprechend weiter­entwickeln und unsere Dienst­leistungen für unsere zahlreichen Partner aus der europäische Industrie und Forschung noch weiter ausbauen“, betont Frank Scholze, der Leiter der PTB-Arbeitsgruppe EUV-Radiometrie.

PTB / DE

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