Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

EUV-Licht eröffnet Blick in die Nanowelt

05.04.2004


Für das Vordringen in immer kleinere Dimensionen müssen Werkzeuge geschaffen werden, die uns diese Welt erschließen. Extremes Ultraviolett-Licht (EUV) ermöglicht den großen Schritt von der Mikro- in die Nanowelt. Fraunhofer-Forscher entwickelten ein weltweit einzigartiges »Nanoskop«.


Das EUV-Mikroskop bietet neue Einblicke in die Nanowelt.
© Fraunhofer ILT



Auslöser für die Entwickung der neuen Technologie war die Halbleiterindustrie. Denn in der Chipherstellung drängt die Zeit: Die bisher eingesetzte optische Lithographie stößt in wenigen Jahren an Grenzen, die nicht weiter hinaus geschoben werden können. Begrenzt wird die stetige Verkleinerung der Chipstrukuren durch die Wellenlänge der für die Belichtung verwendeten Lichtquellen. Sichtbares Licht reicht schon lange nicht mehr aus. Derzeit setzt die Halbleiterindustrie in der Produktion Ultraviolett-Laser mit 248 nm und 193 nm Wellenlänge ein. 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 14 Nanometern weit unterhalb des sichtbaren Lichts nahe bei den Röntgenstrahlen liegt. Im Vergleich zum langwelligen sichtbaren und zum ultravioletten Licht gibt es allerdings gravierende Unterschiede: EUV-Licht konnte bisher nur in großen Elektronenspeicherringen erzeugt werden. Die kurzwellige EUV-Strahlung wird von allen Materialien, selbst von Luft, absorbiert. Daher muss der gesamte Belichtungsprozess im Vakuum stattfinden. Außerdem können nicht wie bisher transparente Masken und Linsen eingesetzt werden. EUV-Licht kann besonders effizient über hochreflektierende Spiegeloptiken geführt werden.

... mehr zu:
»EUV-Licht »Nanowelt »Optik »Wellenlänge


»Wir hatten anspruchsvolle technologische Herausforderungen zulösen und mußten völlig neue leistungsfähige und wirtschaftliche EUV-Strahlungssysteme entwickeln«, beschreibt Dr. Willi Neff vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT die Aufgaben, denen sich drei Fraunhofer-Institute gemeinsam stellten. »Auch bei der Herstellung der hochpräzisen Optiken mussten wir völlig neue Wege beschreiten«, ergänzt Dr. Andreas Leson vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden. »Ohne den Einsatz unseres neuen, einzigartigen EUV-Reflektometers, das wir gemeinsam mit der Firma Carl Zeiss aufgebaut haben, wäre dies nicht möglich gewesen.« Inzwischen haben die Fraunhofer-Forscher mit verschiedenen Demonstratoren die Voraussetzung für den Vorstoß in die Nanowelt. geschaffen. »Mit der Verfügbarkeit von EUV-Lichtquellen und Optiken eröffnen sich eine Vielzahl von Anwendungen, die weit über den Einsatz in der Lithographie hinausgehen«, sagt Dr. Norbert Kaiser vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. Wenn das Potenzial der kurzen Wellenlängen für Auflösungen im Nanometerbereich genutzt werden kann, wird »Nanoskopie« und »Nanoanalytik« möglich.

Jetzt stellten die Fraunhofer-Forscher in Aachen das weltweit erste von einem Synchrotron unabhängige EUV-Lichtmikroskop vor. Es besteht aus einer EUV-Quelle der Firma AIXUV, den am Fraunhofer IWS in Dresden entwickelten Kollektor sowie Schwarzschildoptiken und einer CCD-Kamera als Detektor. Das neue Mikroskop bringt eine hervorragende 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.

Durch die raschen Fortschritte beim Bau von funktionsfähigen EUV-Geräten haben die Fraunhofer-Forscher nun die Voraussetzungen für einen breiten Einsatz und Erprobung dieser Technologie in den Labors von Wissenschaft und Industrieforschung geliefert. Diese Werkzeuge erschließen neue Einblicke in die Nanowelt, die mit vorhandenen Mitteln nicht möglich sind.


Ansprechpartner:
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT:
Dr. Willi Neff
Steinbachstraße 15
52047 Aachen
Telefon 02 41 / 89 06-1 42

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS:
Dr. Andreas Leson
Winterbergstraße 28
01277 Dresden
Telefon 03 51 / 25 83-3 17

Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF:
Dr. Norbert Kaiser
Albert-Einstein-Straße 7
07745 Jena
Telefon 3 64 1 / 8 07-3 21

| Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/german/press/pi/pi2004/04/index_pi23.html

Weitere Berichte zu: EUV-Licht Nanowelt Optik Wellenlänge

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Kleben ohne Klebstoff - Schnelles stoffschlüssiges Fügen von Metall und Thermoplast
22.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics