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DUV-Optikjustage und -Messung im gekapselten Strahlengang

Vier Prüfstände, die optische Module für die Lithographie selbst ausrichten, selbst vermessen und jeden Wert mitschreiben, den sie dafür benutzt haben.

Photonik & Laser Halbleiter & Mikrofabrikation

DUV-Optikjustage und -Messung im gekapselten Strahlengang

Photonik & Laser Halbleiter & Mikrofabrikation

01Ausgangslage

Optische Module für Lithographie-Systeme lassen sich nicht nach Zeichnung abnehmen, es zählt, was gemessen wird. Bisher lief das komplett von Hand: Laserstrahl durchs Labor führen, Ziel wechseln, Modul und Ziel nach Gefühl ausrichten. Das klappte gut, solange erfahrene Leute am Werk waren. Das Problem: Ausrichtung und Messung liessen sich nicht trennen. Kam ein schlechter Wert heraus, konnte niemand sagen, ob das Modul schlecht war oder nur die Justage. Und je mehr Module durch mussten, desto mehr wurde der Mensch zum Nadelöhr.

02Vorgehen

Wir haben die Referenz in die Maschine gepackt. Ein Lasertisch bedient über einen 90-Grad-Schwenk zwei Messplätze, es läuft also kein Strahl mehr frei durch den Raum. Der Prüfstand richtet Modul, Ziel und Laserachse selbst aus, misst dagegen und protokolliert jeden Wert, den er dafür benutzt hat. Sechs Messungen laufen automatisch oder halbautomatisch, manuell nur dort, wo es die Physik wirklich verlangt.

03Ergebnis

Jeder Messwert lässt sich später erklären: Apertur, Maskenposition, Temperatur und die gefahrene Achse landen mit im Protokoll. Auch in drei Jahren lässt sich noch nachvollziehen, wie ein Wert entstanden ist. Positioniert wird im Mikrometer- und Bogensekundenbereich, interferometrisch abgenommen statt bloss versprochen. Der Bediener macht nur noch, was wirklich Handarbeit braucht. Und weil der neue Stand nicht grösser baut als der alte, passt er ohne Umbau in den bestehenden Reinraum.

Was steckt drin

Vier Prüfstände auf einer geschweissten Unterkonstruktion mit zwei separat nivellierten Granitplatten, parallel gefertigt statt einer nach dem anderen. Jeder deckt sechs bis sieben Messungen ab: Wellenfront mit 0,5 nm Empfindlichkeit, Brennweite auf ±0,5 Prozent genau, dazu Boresight, Transmission und Telezentrizität. Eine fünfstufige Kalibrierkette bringt am Ende alles gegen den UV-Laser vor Ort in Deckung. Jedes Resultat kommt in vier Dateiformaten heraus: lesbar, maschinenlesbar, als Rohdaten und als Report.

Und wie ging es weiter

Die vier Stände stehen, die Inbetriebnahme läuft, die Werksabnahme kommt noch. Was sich schon vorher gelohnt hat: Wir haben die alten Messprotokolle durchleuchtet, bevor die erste Zeile Software geschrieben war, und dabei widersprüchliche Werte und uneinheitliche Bezeichnungen gefunden. Für einen Menschen waren die egal, für eine Maschine wären sie zum Problem geworden.

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