Optikdesign des Photomaskensystems ZEISS ForTune: Wie man beugungsbegrenzte Laserspots in dicken Proben erzeugt

ZEISS ForTune ist ein System zur Korrektur lithographischer Photomasken in der Halbleiterfertigung. Mit diesem System können beugungsbegrenzte Laserspots im gesamten Volumen der Maske erzeugt werden. Wir stellen ein Optikdesign-Konzept zur Erzeugung beugungsbegrenzter Laserspots in verschiedenen Tiefen von dicken Proben mit Brechzahl n>1 vor. Aufgrund des Brechzahlsprungs zwischen Umgebungsluft und Probe tritt je nach Tiefe d des Laserspots in der Probe eine sphärische Aberration auf, die mit der Apertur NA in der Probe, der Brechzahl n und der Tiefe d ansteigt. Das vorgestellte Optikdesign-Konzept beinhaltet ein Mikroskopobjektiv, einen Scanner zur lateralen Positionierung des Laserspots, eine Innenfokussierung zur Wahl der Tiefe des Laserspots sowie ein adaptiv-optisches Element zur Korrektur der sphärischen Aberration. Das Optikdesign hat die wichtige Eigenschaft, dass das adaptiv-optische Element unabhängig von der Innenfokussierung auf die Pupille des Mikroskopobjektivs abgebildet wird. Das Optikdesign-Konzept kann auch in der Laser Scanning Mikroskopie, beim 3D-Druck von Kunststoffen mit 2-Photonen-Polymerisation oder zur Vitrographie genutzt werden.