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Großes Reflektometer für die EUV-Lithographie

Mit einem weltweit einzigartigen Reflektometer kann die PTB jetzt Spiegel von EUV-Lithographie-Systemen mit Abmessungen bis zu 50 cm charakterisieren.

Das neue EUV-Reflektometer. Im Hintergrund die geöffnete Tür des Vakuumtanks mit 2 m Durchmesser, im Vordergrund auf einem Montagegestell die Mechanik zur Spiegelpositionierung, mit der auch große und schwere Spiegel auf 10 µm und 0,01° genau ausgerichtet werden können.

In der Halbleiterfertigung ist es zur photolithographischen Erzeugung immer kleinerer Strukturen nötig, Strahlung mit immer geringerer Wellenlänge einzusetzen. Um Bauelemente mit Strukturbreiten von weniger als 50 nm herzustellen, plant die Halbleiterindustrie ab 2007 den Einsatz von Lithographie mit extrem ultravioletter Strahlung (EUVL) bei einer Wellenlänge von 13,5 nm.

Die PTB, die sich mit ihrem Synchrotronstrahlungslaboratorium am Berliner Elektronenspeicherring BESSY II im letzten Jahrzehnt zum europäischen Zentrum für EUV-Radiometrie entwickelt hat, unterstützt die Industrie bei der Entwicklung der benötigten Komponenten und Messverfahren. Am Strahlrohr für weiche Röntgenstrahlung führt sie mit 13-nm-Strahlung die erforderlichen „At- wavelength“-Messungen zur Charakterisierung von Spiegeln, Maskenblanks und Masken für das europäische EUVL-Programm durch. Dabei erreicht sie beispielsweise bei der Messung des Reflexionsgrades von Mo/Si-Multilayerspiegeln eine relative Unsicherheit von nur 0,14 % – ein internationaler Bestwert, der kürzlich durch Vergleichsmessungen bestätigt wurde.

Die Carl Zeiss SMT AG, enger Kooperationspartner der PTB, bereitet zurzeit die Fertigung von EUVL-Spiegeln als Komponenten eines industriellen „α-Tools“ vor. Um diese Spiegel mit Abmessungen bis zu 50 cm und einem Gewicht von bis zu 50 kg zu charakterisieren, hat die PTB in Zusammenarbeit mit Carl Zeiss und mit Förderung des BMWA ein neues Reflektometer aufgebaut und im November 2002 in Betrieb genommen. Der weltweit einzigartige Messplatz wird dazu dienen, EUVL-Spiegel, -Maskenblanks und -Masken hinsichtlich ihres Reflexionsgrades und der Homogenität der Multilayer-Schichtdicke zu charakterisieren – letzteres mit einer angestrebten relativen Unsicherheit von 1 · 10-4.

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