EUV Lithographie

Die Miniaturisierung u. a. im Bereich der Elektronik und Halbleiterindustrie erfordert zunehmend messtechnische und lithographische Verfahren, die feine Strukturen im Nano- und Subnanometerbereich erfassen und modifizieren können. Hier wird Strahlung mit sehr kurzer Wellenlänge im EUV-Bereich (Extrem Ultraviolett) – beispielsweise 13,5 nm – eingesetzt, um hochpräzise und komplexe Strukturanordnungen zu fertigen.

Am Fraunhofer ILT werden hierzu EUV-Strahlungsquellen und entsprechende Verfahren für die Materialbearbeitung und -analyse entwickelt. Die EUV-Technologien sind hochsensitiv für Strukturen mit nanoskaligen Abmessungen und lassen sich besonders vorteilhaft in der Halbleiterfertigung einsetzen. Dies erfordert neuartige Photoresists, die gleichzeitig eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Auflösung aufweisen müssen. Das am Fraunhofer ILT entwickelte EUV-Belichtungssystem kann die Entwicklung solcher Materialien kosteneffizient unterstützen.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien zu kundenspezifischen Aufgabenstellungen, die Entwicklung und Realisierung  angepasster Belichtungsanlagen, Untersuchungen zum Verhalten von Fotolaken und andere Materialien unter EUV-Bestrahlung, die Integration der EUV-Lithographie in Fertigungsprozesse sowie individuelle Beratung.

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 EUV Interferenzlithografie
• Charakterisierung der EUV-Photoresists

Unsere Leistungsangebote decken ein weites Themenspektrum ab. Verwandte Themen und weitere Schwerpunkte aus Forschung und Entwicklung finden Sie unter den folgenden Links.

Lüttgenau, B., Brose, S., Danylyuk, S., Stollenwerk, J., Holly, C.:
Investigation of the resolution limit of Talbot lithography with compact EUV exposure tools.
38th European Mask and Lithography Conference (EMLC 2023), 19-21 June 2023 Dresden, Germany.
Proc. Volume 12802, 38th European Mask and Lithography Conference (EMLC 2023); 1280203 (2023)
https://doi.org/10.1117/12.2675605 9776

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

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 Advanced Lithography, 2021, Online Only. Proceedings Volume 11609, Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XII; 1160911 (2021)
https://doi.org/10.1117/12.2600935

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. Proceedings Volume 11609, Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography XII; 1160911 (2021)
https://doi.org/10.1117/12.2584718

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., 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