EUV-Technologie

Unser Leistungsangebot

Am Fraunhofer ILT werden kompakte plasmabasierte Quellen entwickelt, die intensive, kurzwellige Strahlung im Extremen Ultraviolett oder im weichen Röntgenbereich emittieren. Die Strahlung mit Wellenlängen im Bereich zwischen 2 nm und 50 nm wird üblicherweise in Gasentladungen oder durch Beschuss eines Targets mit einem gepulsten Laser erzeugt.

Die entwickelten Strahlungsquellen und entsprechende optische Systeme können z. B. für die Charakterisierung von Optiken, Kontaminationsstudien oder für die Entwicklung von neuen Fotolacken eingesetzt werden. Darüber hinaus lassen sich ultradünne Membranen, Vielschichtsysteme mit Einzelschichtdicken von unter 1 nm und periodische Gitterstrukturen mit EUV-Laserstrahlung hinsichtlich ihrer Geometrie bis in den Subnanometer-Bereich charakterisieren. Auch Stöchiometrie-Analysen von Membranproben und Vielschichtsystemen sind möglich.

Forschungsschwerpunkte sind u. a. die laserinduzierte Anregung von Plasmen für die spektroskopische Analyse von Materialien und für die Behandlung von Oberflächen. An Bedeutung gewinnt insbesondere die Bereitstellung von Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm für die Chipfertigung in der Halbleiterindustrie.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien, die Entwicklung von applikationsangepassten Strahlungsquellen, Optiken und Verfahren, die Integration in bestehende Anlagen sowie individuelle Beratung. Darüber hinaus bietet das Fraunhofer ILT Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der EUV-Technologie an, bei denen wir nicht nur umfangreiches Know-how bündeln, sondern auch auf ein einzigartiges Inventar zurückgreifen können.

Aufnahme eines Entladungsplasmas im Sichtbaren.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Aufnahme eines Entladungsplasmas im Sichtbaren.
Entladungsbasierte EUV-Strahlungsquelle für Wellenlängen im Bereich 2 - 20 nm.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Entladungsbasierte EUV-Strahlungsquelle für Wellenlängen im Bereich 2 - 20 nm.
Quelle-Kollektorsystem für extreme ultraviolette Strahlung.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Quelle-Kollektorsystem für extreme ultraviolette Strahlung.

Plasmabasierte EUV-Strahlquellen

  • Strahlquellen für die EUV-Lithografie
  • Strahlquellen für die Röntgenmikroskopie
  • Leistungselektronik
  • Generatoren für hohe gepulste Ströme, schnelle Datenerfassung und Regelung gepulster Strahlungsquellen

Plasmaerzeugung und Diagnostik

  • Gasentladungs- und laserinduzierte Plasmen
  • Spektroskopie vom weichen Röntgen- bis IR-Bereich
  • Bestimmung von Strahlungsflüssen
  • Bestimmung von Plasmaparametern
  • Hochgeschwindigkeitsfotografie
  • Modellierung von Plasmen

Systemlösungen

  • Auslegung optischer Systeme für EUV-Applikationen
  • Optiksimulation
  • Integration von Plasmastrahlungsquellen
  • Realisierung von Gesamtsystemen

Applikationen mit EUV-Strahlung

  • Röntgenmikroskopie
  • EUV-Mikroskopie für die Maskeninspektion
  • EUV-Reflektometrie, Analyse von Oberflächen und Schichtsystemen
  • Nanostrukturierung mit Interferenzlithografie

Märkte

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Märkten zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Markt-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

 

Forschen Sie mit uns!

Bei Fragen zu übergreifenden Themen nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf! Unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne zur Verfügung.

Publikationen

Brose, S., Danylyuk, S., Lüttgenau, B., Gisch, I., Lohmann, L., Stollenwerk, J., Holly, C.:
Development of an ultra-compact inline transmission grating spectrograph for extreme ultraviolet wavelengths.
SPIE Photomask Technology + EUV Lithography, 1-6 October 2023, Monterey, California, US.
Proc. Vol. 12750, International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2023; 127500Q (2023)
http://dx.doi.org/10.1117/12.2683682

Lüttgenau, B., Panitzek, D., Danylyuk, S., Brose, S., Stollenwerk, J., Loosen, P., Holly, C.:
Design of an efficient illuminator for partially coherent sources in the extreme ultraviolet.
APPLIED OPTICS 61(11), 3026-3033 (2022)
http://dx.doi.org/10.1364/ao.452204 (Open Access)

Lüttgenau, B., Brose, S., Danylyuk, S., Stollenwerk, J., Holly, C.:
Toward the resolution limit of Talbot lithography with compact EUV exposure tools.
SPIE Photomask Technology + EUV Lithography, 25-29 September 2022, Monterey, California, United States.
International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2022 (Proc of SPIE 12292), 1229208, (12 S.), (2022)

http://dx.doi.org/10.1117/12.2641693

Pollentier, I., Timmermans, M., Huyghebaert, C., Brems, S., Gallagher, E., Lüttgenau, B., Brose, S.:
EUV scattering from CNT pellicles: measurement and control.
SPIE Advanced Lithography, 2021, Online Only.
Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XII (Proc. SPIE 11609), 1160911- (9 S.), (2021)
https://doi.org/10.1117/12.2584718

Ghafoori, M., Bahrenberg, L., Glabisch, S., Schröder, S., Danylyuk, S., Brose, S., Stollenwerk, J., Juschkin, L., Loosen, P.:
Broadband scatterometry at extreme ultraviolet wavelengths for nanograting characterization.
SPIE Advanced Lithography 2021, Online Only.
Metrology, Inspection, and Process Control for Semiconductor Manufacturing XXXV,(Proc. SPIE 2021) 11611, (14 S.), (2021)
https://doi.org/10.1117/12.2584738

Grube, M., Schille, B., Schirmer, M., Gerngroß, M, Hübner, U, Voigt, P, Brose, S.:
Medusa 82 - Hydrogen silsesquioxane based high sensitivity negative-tone resist with long shelf-life and grayscale lithography capability.
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B 39, 12602- (2021)
https://doi.org/10.1116/6.0000542

Schröder, S., Bahrenberg, L., Lüttgenau, B., Glabisch, S., Brose, S., Danylyuk, S., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Latent image characterization by spectroscopic reflectometry in the extreme ultraviolet.
SPIE Advanced Lithography, 2021, Online Only.
Proce. Volume 11611, Metrology, Inspection, and Process Control for Semiconductor Manufacturing XXXV; 116111M- (14 S.), (2021)
https://doi.org/10.1117/12.2583830

Lüttgenau, B., Brose, S., Danylyuk, S., Stollenwerk, J., Loosen, P., Holly, C.:
Design and realization of an in-lab EUV dual beamline for industrial and scientific applications.
SPIE PHOTOMASK TECHNOLOGY + EUV LITHOGRAPHY | 27 SEPTEMBER - 8 OCTOBER 2021.
Proceedings Vol.11854, International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2021; 1185419 (2021)
https://doi.org/10.1117/12.2600935

Thoß, A., Bergmann, K.:
Extrem-UV Licht erschließt sich die Nanowelt.
MaschinenMarkt, 47739242- (2021)

Pollentier, I., Timmermans, M., Huyghebaert, C., Brems, S., Gallagher, E., Lüttgenau, B., Brose, S.:
EUV scattering from carbon nanotube pellicles: measurement and control.
Journal of Micro/Nanolithography MEMS, and MOEMS 11674, 21007- (2021)
http://dx.doi.org/10.1117/1.jmm.20.2.021007

Bahrenberg, L., Danylyuk, S., Glabisch, S., Ghafoori, M., Schröder, S., Brose, S., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Characterization of nanoscale gratings by spectroscopic reflectometry in the extreme ultraviolet with a stand-alone setup.
OPTICS EXPRESS 28, 20489-20502 (2020)
https://doi.org/10.1364/OE.396001

Lüttgenau, B., Brose, S., Choi, S., Panitzek, D., Danylyuk, S., Lebert, R., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Design and realization of an industrial stand-alone EUV resist qualification setup.
SPIE Photomask Technology + EUV Lithography, 2020, Online Only. Extreme Ultraviolet Lithography 2020 (Proc. SPIE 2020), 115171, 115171F (12 S.), (2020) http://dx.doi.org/10.1117/12.2572803

Schröder, S., Bahrenberg, L., Eryilmaz, N. K., Glabisch, S., Danylyuk, S., Brose, S., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Accuracy analysis of a stand-alone EUV spectrometer for the characterization of ultrathin films and nanoscale gratings.
SPIE Photomask Technology + EUV Lithography, 2020, Online Only. Extreme Ultraviolet Lithography 2020 (Proc. SPIE 2020), 11517, 115170S (14 S.),(2020)

https://doi.org/10.1117/12.2573148

Bahrenberg, L., Glabisch, S., Danylyuk, S., Ghafoori, M., Schröder, S., Brose, S., Stollenwerk, J., Loosen, P:
Nanoscale grating characterization through EUV spectroscopy aided by machine learning techniques.
SPIE Advanced Lithography, 23-27 February 2020, San Jose, California, United States.
Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXXIV (Proc. of SPIE), 11325, 113250X  (8 S.), (2020)
https://doi.org/10.1117/12.2550508

Lüttgenau, B., Brose, S., Danylyuk, S., Stollenwerk, J., Loosen, P:
Novel high-contrast phase-shifting masks for EUV interference lithography.
SPIE Advanced Lithography, 23-27 February 2020, San Jose, California.
Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XI (Proc. of SPIE), 113231Q, (11 S.) (2019).
https://doi.org/10.1117/12.2551856

Deuter, V., Grochowicz, M., Brose, S., Biller, J., Danylyuk, S., Taubner, T., Siemion, A., Grützmacher, D., Juschkin, L.:
Computational proximity lithography with extreme ultraviolet radiation.
OPTICS EXPRESS 28, 27000-27012 (2020)
https://doi.org/10.1364/OE.398805

Brose, S., Danylyuk, S., Grüneberger, F., Gerngroß, M., Stollenwerk, J., Schirmer, M., Loosen, P.:
Industrial photoresist development with the EUV laboratory exposure tool: mask fabrication, sensitivity and contrast.
SPIE Photomask Technology + EUV Lithography, 2019, Monterey, CA, 15-19 September 2019.
International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2019 (Proc. of SPIE) 11147, 111471I- (9 S.) (2019).
https://doi.org/10.1117/12.2536794

Bahrenberg, L., Glabisch, S., Ghafoori, M., Brose, S., Danylyuk, S., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Laboratory-based EUV spectroscopy for the characterization of thin films, membranes and nanostructured surfaces.
SPIE Photomask Technology + EUV Lithography, 2019, Monterey, CA, 15-19 September 2019.
International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2019 (Proc. of SPIE) 11147, 111471X- (6 S.) (2019).
https://doi.org/10.1117/12.2536884

Brose, S., Danylyuk, S., Bahrenberg, L., Lebert, R., Stollenwerk, J., Loosen, P., Juschkin, L.:
EUV-LET 2.0: a compact exposure tool for industrial research at a wavelength of 13.5nm.
SPIE Advanced Lithography, 2019, Monterey, CA, 15-19 September 2019.
Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography X 2019 (Proc. of SPIE) 10957, 109571K, (11 S.), (2019).
https://doi.org/10.1117/12.2513755

Bahrenberg, L., Danylyuk, S., Michels, R., Glabisch, S., Ghafoori, M., Brose, S., Stollenwerk, J., Peter Loosen, P.:
Spectroscopic reflectometry in the extreme ultraviolet for critical dimension metrology.
SPIE Advanced Lithography 2019, San Jose, 24-28 February 2019, San Jose, California.
Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XXXIII (Proc. of SPIE), 109591X, (6 S.) (2019).
https://doi.org/10.1117/12.2513173

von Wezyk, A., Andrianov, K., Wilhein, T., Bergmann, K.:
Target materials for efficient plasma-based extreme ultraviolet sources in the range of 6 to 8 nm.
JOURNAL OF PHYSICS D: APPLIED PHYSICS 52, 505202- (2019)
https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab4317

Deuter, V., Grochowicz, M., Brose, S., Biller, J., Danylyuk, S., Taubner, T., Grützmacher, D., Juschkin, L.:
Holographic masks for computational proximity lithography with EUV radiation.
SPIE Photomask Technology + Extreme Ultraviolet Lithography, 2018, Monterey, California, United States.
Proceedings Volume 10809, International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2018; 108091A (2018)
https://doi.org/10.1117/12.2502879

Bahrenberg, L., Herbert, S., Mathmann, T., Danylyuk, S., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Design of structured YAG:Ce scintillators with enhanced outcoupling for image detection in the extreme ultraviolet.
OPTICS LETTERS 42, 3848-3851 (2017)
https://doi.org/10.1364/OL.42.003848

Brose, S., Danylyuk, S., Bahrenberg, L., Lebert, R., Loosen, P., Juschkin, L.:
Optimized phase-shifting masks for high-resolution resist patterning by interference lithography.
International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2017, September 11 - 14, 2017,
Monterey, CA. Proc. of SPIE Vol. 10450, (12 S.), (2017)
https://doi.org/10.1117/12.2280582

Vieker, J.,Bergmann, K. :
Influence of the electrode wear on the EUV generation of a discharge based extreme ultraviolet light source.
JOURNAL OF PHYSICS D: APPLIED PHYSICS 50, 345601- (2017)
https://doi.org/10.1088/1361-6463/aa7c9f

Bahrenberg, L., Danylyuk, S., Brose, S., Pollentier, I., Timmermans, M., Gallagher, E., Stollenwerk, J., Loosen, P.:
Characterization of pellicle membranes by lab-based spectroscopic reflectance and transmittance measurements in the extreme ultraviolet.
International Conference on Extreme Ultraviolet Lithography 2017, September 11 - 14, 2017, Monterey, CA. Proceedings of SPIE Vol.10450 (7 S.), (2017)
https://doi.org/10.1117/12.2280579

Bußmann, J., Odstrčil, M., Teramoto, Y., Juschkin, L.:
Ptychographic imaging with partially coherent plasma EUV sources.
Advanced Optical Technologies 6; 459-466 (2017)
https://doi.org/10.1515/aot-2017-0050

Carstens,H.,  Högner, M., Saule, T.,  Holzberger, S., Lilienfein, N.,  Guggenmos, A., Jocher, C., Eidam, T., Esser, D., Tosa, V. Pervak, V.,  Limpert, J., Tünnermann A., Kleineberg, U., Krausz, F., Pupeza, I..
Cavity-enhanced high-harmonic generation at 250 MHz.
High Intensity Lasers and High Field Phenomena 2016.  Long Beach, California, United States, 20–22 March 2016. Paper HM6B.6; (2016)

https://doi.org/10.1364/HILAS.2016.HM6B.6

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