Modellunterstützte Messmethode für periodische Sub-Wellenlängen-Nanostrukturen

Nanostrukturierte Oberflächen finden in immer weiteren Feldern Verwendung (z. B. Medizintechnik, Solarzellen), wodurch der Bedarf an preiswerten und schnellen Methoden zur Prüfung solcher Oberflächen ansteigt. Dieser Beitrag stellt eine modellbasierte, schnelle und in-prozess-fähige Methode auf der Basis der Scatterometrie vor, mit der Folien untersucht werden sollen, denen im Fertigungsprozess ein sinusförmiges Gitter mit Dimensionen im Nanometerbereich aufgeprägt wird. Der Vorteil der Methode liegt darin, den für die triviale Erfassung der Gitterkonstante verwendeten Laserstrahl auch zur Bestimmung der Amplitude einzusetzen. Mit Hilfe eines Simulationsmodells auf der Basis der rigorosen Beugungstheorie konnten erstmals die für die Amplitudenmessung erforderlichen Erfassungswinkel des Scatterometrieaufbaus identifiziert und eine Kalibrierfunktion für die Berechnung der Gitteramplitude aus den gemessenen Intensitätsverhältnissen abgeleitet werden. Der Beitrag weist die grundsätzliche Eignung der Methode für die Qualitätsprüfung nach, indem er die Simulationsergebnisse mit Referenzmessungen vergleicht und die minimal zu erwartende Unsicherheit der Amplitudendaten berechnet.