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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Verschiebeinterferometrie

Arbeitsgruppe 5.22

Elektronenoptisches Metrologiesystem (EOMS)

 

 

Die immer höhere Integrationsdichte bei der Chipfertigung erfordert die Entwicklung höher auflösender und genauerer Messgeräte. Ein in Kooperation mit verschiedenen Firmen entwickeltes spezielles Rasterelektronenmikroskop verbindet die hohe Auflösung der Elektronenstrahlsonde mit einem großen lateralen Messbereich von 300 mm x 300 mm. Das Bild zeigt das im Reinraumzentrum der PTB aufgestellte so genannte Elektronenoptische Metrologiesystem (EOMS).

 

Elektronenoptisches Metrologiesystem.

Das zur 2D-Koordinatenmessung verwendete Laserinterferometer zeichnet sich durch eine kleine Messunsicherheit aus, wobei der optische Strahlengang des Interferometers im Vakuum verläuft. Das im EOMS integreierte Laserinterferometer lässt sich unter anderem auch zur hochgenauen Positionsmessung an Nanostruktur-Gitterteilungen verwenden. Diese kalibrierten Nanostuktur-Gitterteilungen können dann anschließend für die Kalibrierung der Bildfeldvergrößerung des im EOMS integrierten REM verwendet werden.

Das seit 2006 am EOMS verwendete Elektronenmikroskop ist ein Niederenergie-Rasterelektronenmikroskop mit symmetrischer Detektion der Sekundärelektronen, welches zudem auch die Detektion von Rückstreuelektronen auf einem separaten In-Lens Detektor erlaubt (REM-Typ: Zeiss ULTRA). Rasterelektronenmikroskope werden heute in größerem Umfang zur Strukturbreitenmessung auf Wafern und Photomasken im Rahmen der Prozesskontrolle in der Halbleierindustrie verwendet. In der PTB wird die Rasterelektronenmikroskopie für Kalibrierungen von Strukturbreiten-Maskenormalen eingesetzt. Diese Messungen werden durch Modellbildungen des an den Strukturkanten entstehenden Signalkontrastes unterstützt, wobei die Wechselwirkung von Elektronen mit dem Messobjekt mittels Monte-Carlo-Simulationen beschrieben wird.