Weiter voran nach dem Mooreschen Gesetz

Der Unternehmensbereich Halbleitertechnik von Carl Zeiss und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) werden auch zukünftig bei der Vermessung von Optiken der EUV-Lithografie (Extreme-Ultraviolett-Lithografie) zusammenarbeiten. Die Kooperation der beiden Institutionen wurde nun um vier Jahre verlängert. Gemeinsam mit dem niederländischen Partner ASML arbeitet Carl Zeiss an der EUV-Lithografie, einer innovativen Technologie zur Erzeugung von Schaltkreisstrukturen auf Wafern bei einer Lichtwellenlänge von 13,5 Nanometern. Bei ASML werden die EUV-Lithografie-Optiken von Carl Zeiss in einen „Waferscanner“ integriert. Die PTB unterstützt Carl Zeiss mit hochpräzisen Messungen der EUV-Optiken. Dazu wird ein neues EUV-Strahlrohr am PTB-eigenen Elektronenspeicherring, der sogenannten Metrology Light Source (MLS), genutzt. Die PTB und Carl Zeiss kooperieren bereits seit 1998.

Für die Charakterisierung der EUV-Optiken stellt die PTB die erforderlichen Messplätze zur Verfügung. Es gibt zwar weltweit eine Reihe von Elektronenspeicherringen, die moderne MLS der PTB ist jedoch in Deutschland einzigartig und auch international sehr selten. Seit 2008 ist die Strahlquelle in Betrieb. Sie liefert Synchrotronstrahlung vom Terahertz- bis hin zum EUV-Bereich. „Unsere große Stärke sind sogenannte At-Wavelength-Messungen“, sagt PTB-Arbeitsgruppenleiter Frank Scholze. „Wir charakterisieren die Optiken bei der EUV-Arbeitswellenlänge und nicht etwa nur mit sichtbarem Licht. Daher beschreiben unsere Messungen direkt das Verhalten der Optiken in den Produktionsmaschinen.“

Carl Zeiss will mit der EUV-Lithografie konsequent das Moore’sche Gesetz fortführen. EUV ermöglicht dabei die weitere Miniaturisierung der Schaltkreisstrukturen auf Mikrochips und trägt so zum Anspruch der Halbleiterindustrie bei, Mikrochips immer kleiner, effizienter, umweltfreundlicher und preiswerter zu machen. Der Start für die Serienproduktion von EUV-Optiken ist für Mitte des Jahrzehnts geplant.

Das neue EUV-Strahlrohr der PTB unterstützt ebenfalls dabei, diesem Anspruch gerecht zu werden. So ist das Strahlrohr besonders zur Untersuchung von Photodetektoren und strukturierten optischen Elementen geeignet. Nach der Anlaufphase wird es seit Anfang des Jahres zunehmend für Messungen im Rahmen von Forschungskooperationen bei EUV eingesetzt. Die große Nachfrage der Industrie hat die PTB unterdessen bewogen, ihre Messmöglichkeiten an Speicherringen weiter auszubauen. Durch EUV-Reflektormeter, - Scatterometer und -Ellipsometer stehen der PTB ab Mitte 2013 für die EUV-Metrologie insgesamt etwa 6000 Stunden Synchrotronstrahlungsmesszeit pro Jahr zur Verfügung.

Carl Zeiss AG/PH