Optikcharakterisierung bei kurzen Wellenlängen

09.05.2003

Am LZH wurde ein spektralphotometrisches Messsystem entwickelt, das durch sein modulares Konzept an die Problemstellungen der optischen Industrie angepasst ist. Damit besteht eine kostengünstige Möglichkeit zur präzisen Optikcharakterisierung im DUV/VUV-Spektralbereich. Im Zuge der rasanten Entwicklung der UV-Lithografie und des Trends zu immer kürzeren Wellenlängen in vielen industriellen Anwendungen kommt der Charakterisierung optischer Komponenten im UV-Bereich wachsende Bedeutung zu. Insbesondere im DUV/VUV-Spektralbereich (ca. 120-230 nm) ist die Bestimmung der optischen Übertragungsfunktion wichtig für die weitere Entwicklung und Optimierung von Materialien und Optiken, die in lithografischen Prozesssystemen und bei industriellen Anwendungen von UV-Lasern eingesetzt werden sollen. Am LZH wurde ein spektralphotometrisches Messsystem entwickelt, das durch sein modulares Konzept hervorragend an die Problemstellungen der optischen Industrie angepasst ist und an spezifische Aufgaben adaptiert werden kann. Das DUV/VUV-Spektralphotometer gliedert sich im wesentlichen in die drei Einheiten Lampen-, Monochromator- sowie Probenkammer und wird während der Messungen unter Vakuumbedingungen oder Spülgasatmosphäre betrieben. Die Probenkammer ist mit einem VUV-optimierten Photomultiplier ausgestattet. Ein präzises 4-Achsensystem gewährleistet die exakte Positionierung der Probe für ortsaufgelöste Reflexions- und Transmissionsmessungen. Zusätzlich kann durch eine Rotation des Detektors um die Probe die Messung des Winkelspektrums der Probe erfolgen. Für die Einstellung eines definierten Polarisationszustands, der bei Messungen unter beliebigen Einfallswinkeln notwendig wird, steht eine MgF2-Polarisatoreinheit zur Verfügung. Fehler bei der Reflexions- und Transmissionsmessung konnten durch Vergleichsexperimente mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB Braunschweig) an Eichproben auf Werte deutlich kleiner als 1% abgeschätzt werden. Das Gerät bietet mithin für Firmen und Institute eine kostengünstige Möglichkeit zur präzisen Optikcharakterisierung im DUV/VUV-Spektralbereich. Die Entwicklung erfolgte im Rahmen des internationalen Projektes CHOCLAB II unter Berücksichtigung des Standards ISO/DIS 15368.

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