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

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.
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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 (2020)
https://doi.org/10.1117/12.2573148

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Target materials for efficient plasma-based extreme ultraviolet sources in the range of 6 to 8 nm.
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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.
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Brose, S., Danylyuk, S., Grüneberger, F., Gerngroß, M., Stollenwerk, J.,  Schirmer, M., Loosen, P.:
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SPIE Photomask Technology + EUV, 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., 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.
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Bahrenberg, L., Herbert, S., Mathmann, T., Danylyuk, S., Stollenwerk, J.H., Loosen, P.:
Design of structured YAG:Ce scintillators with enhanced outcoupling for image detection in the extreme ultraviolet.
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Brose, B., Danylyuka, S., Bahrenberg, L., Lebertc, 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, 2017Monterey, CA.
Proc. of SPIE Vol. 10450, (12 S.) (2017)

Bahrenberg, L., Danylyuk, S., Brose, S., Pollentierc, I., Timmermansc, M.,
Gallagherc, 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.
Proc. of SPIE Vol.10450, (7 S.) (2017)

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Wilson, D , Schmitz, C. , Rudolf, D , Wiemann, C , Plucinski, L. , Riess, S. , Schuck, M. , Hardtdegen, H. , Schneider, C. M. , Tautz, F. S., Juschkin, L. :
Compact extreme ultaviolet source for laboratory-based photoemission spectromicroscopy
JARA FIT Annual Report 2015, 151-152 (2016)

Maryasov, O., Juschkin, L.:
Table-top EUV scatterometer MARYS with high-brightness discharge plasma source
JARA-FIT Annual Report 2015, 149-150, (2016)

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Cavity-enhanced high-harmonic generation at 250 MHz
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Schmitz, C., Wilson, D., Rudolf, D., Wiemann, C., Plucinski, L., Riess, S., Schuck, M., Hardtdegen, H., Schneider, C. M., Tautz, F. S., Juschkin, L.:
Compact extreme ultraviolet source for laboratory-based photoemission spectromicroscopy
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Wide-field broadband extreme ultraviolet transmission ptychography using a high-harmonic source
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Baksh, P.D., Odstrčil, M., Kim, H.-S., Boden, S. A., Frey, J. G., Brocklesby, W.S.:
Wide-field broadband extreme ultraviolet transmission ptychography using a high-harmonic source: publisher’s note
Opt. Lett. 41 (13), 3057 (2016)

Bergmann, K., Vieker, J., von Wezyk, A.:
Investigations on the emission in the extreme ultraviolet of a pseudospark based discharge light source
J. Appl. Phys. 120, 143302 (5 S.) (2016)

Beyene, G. A., Tobin, I., Juschkin, L., Hayden, P., O'Sullivan, G., Sokell, E., Zakharov, V. S., Zakharov, S. V., O'Reilly, F.:
Laser-assisted vacuum arc extreme ultraviolet source: a comparison of picosecond and nanosecond laser triggering
J. Phys. D: Appl. Phys. 49, 225201 (10 S.) (2016)

Brose, S., Danylyuk, S., Tempeler, J., Kim, Hyun-su, Loosen, P., Juschkin, L.:
Enabling laboratory EUV research with a compact exposure tool
Proc. SPIE 9776 (17 S.) (2016)

Bußmann, J., Odstrcil, M., Bresenitz, R., Rudolf, D., Miao, J., Brocklesby, W.S., Juschkin, L.:
Coherent Diffractive Imaging with a Laboratory-Scale, Gas-Discharge Plasma Extreme Ultraviolet Light Source.
 X-Ray Lasers 2014. Proceedings of the 14th International Conference on X-Ray Lasers. J. Rocca, C. Menoni, M. Marconi (Eds.). Cham: Springer (2016). Springer Proceedings in Physics. 216, 275-280, (2016)

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.:
High-harmonic generation at 250  MHz with photon energies exceeding 100  eV.
Optica 3 Nr. 4, 366-369 (2016)

Kim, H., Baksh, P., Odstrcil,M., Miszczak, M., Frey, J. G., Juschkin, L., Brocklesby, W. S.:
Lloyd's mirror interference lithography with EUV radiation from a high-harmonic source
Appl. Phys. Expr. 9, 7, 76701 (4 S.) (2016)

Kim, H., Danylyuk, S., Brocklesby, W. S., Juschkin, L.:
Single exposure imaging of Talbot carpets and resolution characterization of detectors for micro- and nano- patterns
J. Opt. Soc. Korea 20, (2) 245-250 (2016)

Kim, H., Danylyuk, S., Brose, S., Loosen, P., Bergmann, K., Brocklesby, W.S., Juschkin, L.:
Lensless proximity EUV lithography with a Xenon gas discharge plasma radiation
Proceedings of the 14th International Conference on X-Ray Lasers. J. Rocca, C. Menoni, M. Marconi (Eds.), 313-319, Springer Proceedings in Physics 216 (2016)

Kim, H., Li, W., Marconi, M. C., Brocklesby, W. S., Juschkin, L.:
Restorative self-image of rough-line grids: Application to Coherent EUV Talbot lithography
IEEE Photonics J. 8 (3), 2600209 (9 S.) (2016)

Schmitz, C., Wilson, D., Rudolf, D., Wiemann, C., Plucinski, L., Riess, S., Schuck, M., Hardtdegen, H., Schneider, C. M., Tautz, F. S., Juschkin, L.:
Compact extreme ultraviolet source for laboratory-based photoemission spectromicroscopy
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Sertsu, M. G., Giglia, A., Brose, S., Park, D., Wang, Z. S., Mayer, J., Juschkin, L., Nicolosi, P.:
Deposition and characterization of B4C/CeO2 multilayers at 6.x nm extreme ultraviolet wavelengths
J. Appl. Phys. 119, 095301 (7 S.) (2016)

Bahrenberg, L., Herbert, S., Tempeler, J., Maryasov, A., Hofmann, O., Danylyuk, S., Lebert, R., Loosen, P., Juschkin, L.:
Analysis of distinct scattering of extreme ultraviolet phase and amplitude multilayer defects with an actinic dark-field microscope
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Multi-angle spectroscopic extreme ultraviolet reflectometry for analysis of thin films and interfaces
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Extreme ultraviolet proximity lithography for fast, flexible and parallel fabrication of infrared antennas
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Nanophotonic applications of fs-laser radiation induced nanostructures and their theoretical description
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Interferometric broadband Fourier spectroscopy with a partially coherent gas-discharge extreme ultraviolet light source 
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Teramoto, Y., Santos, B., Mertens, G., Kops, R., Kops, M., von Wezyk, A.,
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Generation of circularly polarized radiation from a compact plasma-based extreme ultraviolet light source for tabletop X-ray magnetic circular dichroism studies
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Danylyuk, S., Kim, H., Brose, S., Dittberner, C., Loosen, P., Taubner, T., Bergmann, K., Juschkin, L.:
Diffraction-assisted extreme ultraviolet proximity lithography for fabrication of nanophotonic arrays
J. Vac. Sci. Technol. B 31(2), 21602/1-21602/6 (2013)

Danylyuk, S., Loosen, P., Bergmann, K., Kim, H., Juschkin, L.:
Scalability limits of Talbot lithography with plasma-based extreme ultraviolet sources
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Juschkin, L., Lötgering, L., Rudolf, D., Xu, R., Brose, S., Danylyuk, S., Miao, J.:
Tabletop coherent diffraction imaging with a discharge plasma EUV source 
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Brose, S., Danylyuk, S., Juschkin, L., Dittberner, C., Bergmann, K., Moers, J., Panaitov, G., Trellenkamp, St., Loosen, P., Grützmacher, D.:
Broadband transmission masks, gratings and filters for extreme ultaviolet and soft X-ray lithography
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Freiberger, R., Hauck, J., Lvovsly, D., Adam, R., Danylyuk, S., Juschkin, L.:
Gateable micro channel plate detector for extreme ultraviolet radiation with high temporal resolution
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Quantum efficiency determination of a novel CMOS design for fast imaging applications in the extreme ultraviolet 
IEEE Transact. Electron Dev. Online first (4 S.), (2012)

Farahzadi, A., Lebert, R., Benk, M., Juschkin, L., Herbert, S., Maryasov, A.:
Contributions to EUV mask metrology infrastructure 
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Freiberger, R., Hauck, J., Reininghaus, M., Wortmann, D., Juschkin, L.:
Time resolved EUV pump-probe microscopy of fs-LASER induced nanostructure formation 
Proc. SPIE 8076, 80760K, (7 S.) (2011)

Hauck, J., Freiberger, R., Juschkin, L.:
Performance benchmark of a gateable microchannel plate detector for extreme ultraviolet radiation with high temporal resolution. 
Proc. SPIE 8076, 80760R, (7 S.) (2011)

Juschkin, L., Maryasov, A., Herbert, S., Aretz, A., Bergmann, K., Lebert, R.:
EUV dark-field microscopy for defect inspection. 
AIP Conf. Proc. 1365, 265-268, (2011)

Maryasov, A., Herbert, S., Juschkin, L., Lebert, R., Bergmann, R.:
EUV actinic mask blank defect inspection: results and status of concept realization. 
Proc. SPIE 7985, 79850C, (8 S.) (2011)

Banyay, M., Juschkin, L.
Spectral sharpening algorithm for a polychromatic reflectometer in the extreme ultraviolet
Appl. Spectrosc. 64, 401-408, (2010)

Verbraak, H., Küpper, F., Jonkers, J., Bergmann, K.
Angular ion emission characteristics of a laser triggered tin vacuum arc as light source for extreme ultraviolet lithography 
J. Appl. Phys. 93304, (6 S.) (2010)

Wortmann, D., Reininghaus, M., Juschkin, L., Freiberger, R.:
EUV-pump-probe microscopy of FS-Laser induced nano-structure formation
ICALEO 2010. 29th International Congress on Applications of Lasers & Electro Optics, Anaheim/Ca., September 26-30, 2010. N107, (4 S.) (2010)

Benk, M., Bergmann, K.:
Adaptive spatially resolving detector for the extreme ultraviolet with absolute measuring capability
Rev. Sci. Instr. 80, 331131-331136, (2009)

Banyay, M., Juschkin, L., Loosen, P., Roeckerath, M., Schubert, J.:
Characterization of ultra-thin layers in MOS-devices with XUV reflectometry
JARA FIT Jülich-Aachen Research Alliance for Fundamentals of Future Information Technology - Annual Report 2008, pp. 47-48, (2009)

Juschkin, L., Freiberger, R., Bergmann, K.:
EUV microscopy for defect inspection by dark-field mapping and zone plate zooming
J. Phys.: Conf. Ser. 186, (3S.), (2009)

Benk, M., Schäfer, D., Wilhein, T., Bergmann, K.:
High power soft x-ray source based on a discharge plasma
J. Phys.: Conf. Ser. 186, 012024 (3 S.) (2009)

Banyay, M., Brose, S., Juschkin, L.:
Line image sensors for spectroscopic applications in the extreme ultraviolet
Meas. Sci. Technol. 20, 105201, (5 S.), (2009)

Schäfer, D., Benk, M., Bergmann, K., Nisius, T., Wiesemann, U., Wilhein, T.:
Optical setup for tabletop soft X-ray microscopy using electrical discharge sources
J. Phys.: Conf. Ser. 186, 063507, (3 S.) (2009)

Bergmann, K., Danylyuk, S.V., Juschkin, L.:
Optimization of a gas discharge plasma source for extreme ultraviolet interference lithography at a wavelength of 11 nm
J. Appl. Phys. 106, 073309, (5 S.) (2009)

Banyay, M., Juschkin, L.:
Table-top reflectometer in the extreme ultraviolet for surface sensitive analysis
Appl. Phys. Lett. 94, (3 S.) (2009)

Juschkin, L., Freiberger, R.:
Two magnification steps EUV microscopy with a Schwarzschild objective and an adapted zone plate lens
Proc. SPIE 7360, 736005, (8 S.) (2009)

Danylyuk, S., Juschkin, L., Brose, S., Bergmann, K., Loosen, P. [u.a.]:
XUV interference lithography for sub-10 nm patterning
JARA FIT Jülich-Aachen Research Alliance - Annual Report 2008 pp. 49-50, (2009)

Banyay, M., Juschkin, L., Bücker, T., Loosen, P., [u.a.]:
XUV metrology: Surface analysis with Extreme Ultraviolet Radiation
Proc. SPIE 7361, 736113- (12 S.), (2009)

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