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Optische Nanometrologie

Arbeitsgruppe 4.23

Profil

In der Arbeitsgruppe werden höchstauflösende optische Messverfahren zur Messung der Größen von Mikro- und Nanostrukturen auf Oberflächen mit Strukturgrößen bis in den Sub-100 nm-Bereich entwickelt, untersucht und für rückgeführte Messungen und Kalibrierungen angewand.

Diese Messverfahren werden beispielsweise in der Halbleiterindustrie bei der lithographischen Herstellung von elektronischen Bauelemente, in der optischen Industrie zur Charakterisierung diffraktiver (beugender) optischer Elemente sowie im Bereich moderner Nanotechnologien benötigt. Eine wichtige Anwendung ist hierbei die Messung und Kalibrierung von Strukturen auf Photomasken für die Halbleiterindustrie.

Wesentliche Ziele hierbei sind die Verbesserung der Genauigkeit und Effizienz der Messverfahren und die Entwicklung optischer Messverfahren, die auch sehr kleine Strukturen mit Größen weit unter der klassischen Auflösungsgrenze der optischen Mikroskopie (Rayleigh-Grenze) messen können.

Damit sollen sowohl messtechnische Voraussetzungen für zukünftige Anforderungen der genannten Industrien als auch der Grundlagenforschung geschaffen werden.

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Forschung/Entwicklung

Themen


  • Entwicklung und Verbesserung optisch-mikroskopischer Verfahren zur
    dimensionalen Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen:
    - Neuartige überauflösende Dunkelfeldverfahren: AGID-Mikroskopie
    - Höchstauflösende Mikroskopie im tiefen UV: DUV-Mikroskopie

   


  • Winkelabhängige Streulichtmessungen (Goniometrische Scatterometrie) für dimensionale Messungen von periodischen Mikro- und Nanostrukturen
  • Messung von Gitterkonstanten mittels optischer Beugung

   

  • Wellenlängenabhängige Messungen der Polarisationseigenschaften von strukturierten Oberflächen zur Charakterisierung der Oberflächenstrukturen mittels spektroskopischer Ellipsometrie und Müller-Polarimetrie
  • Entwicklung von optischen Messverfahren zur Charakterisierung von Strukturen mit Dimensionen, welche sehr viel kleiner sind als die verwendete optische Wellenlänge:
    Optisch Sub-Wellenlängen-Metrologie bzw. Nanometrologie
  • Untersuchung und Modellierung der Wechselwirkungen von nano-skaligen Strukturen mit elektromagnetischer Strahlung  einschließlich der Beleuchtungs-, Detektions- und Abbildungseigenschaften der verschiedenen Messsysteme und -verfahren im Hinblick auf Anwendungen für höchstauflösende Messverfahren in enger Zusammenarbeit mit der PTB-Arbeitsgruppe Opens internal link in current windowModellierung und Simulation

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Dienstleistungen

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Informationen

  • Kalibrierungen von Strukturbreiten auf Photomasken werden mit reduzierter Messunsicherheit auch vom  akkreditierten DAkkS-Laboratorium in Zusammenarbeit mit der PTB angeboten: Vistec Electron Beam GmbH in Jena

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