Nanoskop

Blick in die Nanowelt

Extremes Ultraviolett-Licht (EUV) ermöglicht den Schritt von der Mikro- in die Nanowelt. Hierfür stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen, das so genannte Nanoskop vor, ein EUV-Lichtmikroskop, das in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Dresden, und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena, entwickelt wurde.
Auslöser für die Entwickung der neuen Technologie war die Halbleiterindustrie. Die bei der Chip-Herstellung bisher eingesetzte optische Lithographie arbeitet mit Ultraviolett-Lasern mit 248 und 193nm Wellenlänge. Für die Fertigung noch feinerer Strukturen ist der Technologiesprung zu einer neuen Lithographie-Generation nötig. Als aussichtsreichster Kandidat gilt das Extreme Ultraviolett EUV, das mit Wellenlängen von 11 bis 14nm weit unterhalb des sichtbaren Lichts nahe bei den Röntgenstrahlen liegt.
Das Gerät ist nach eigenen Angaben das weltweit erste von einem Synchrotron unabhängige EUV-Lichtmikroskop. Es besteht aus einer EUV-Quelle der Firma Aixuv, dem am IWS entwickelten Kollektor sowie Schwarzschildoptiken und einer CCD-Kamera als Detektor. Das neue Mikroskop hat eine sehr gute Abbildungsqualität. Die Auflösung liegt deutlich unterhalb eines Mikrometers und ist momentan ausschließlich durch die Größe der Pixel in der CCD-Kamera des Detektors begrenzt. Bereits ein einziger Lichtpuls reicht aus, um die zu untersuchenden Strukturen abzubilden.
Mit den EUV-Mikroskopen eröffnen sich neue Möglichkeiten bei der Untersuchung von Phänomenen, die ein hohes räumliches Auflösungsvermögen erfordern. Durch die Kombination mit spektroskopischen Methoden erschließt sich ein breites Anwendungsspektrum auf den Gebieten der Werkstoff- und Lebenswissenschaften. Neben Anwendungen in der biologischen Strukturforschung sind Untersuchungen an dünnen Filmen und Halbleiterstrukturen Schwerpunkte künftiger Arbeiten.