Integration eines ultravioletten Direktschreiblasers und dessen roten differentiell-konfokalen Messsystems

Mittels der Bewegung eines fokussierten ultravioletten Lasersstrahls über einen Photolack kann sehr flexible und hochauflösende Lithographie realisiert werden. Um dabei auch Strukturen im sub-100-nm-Bereich zu erreichen, muss der Laserfokus sehr stabil auf der Substratoberfläche gehalten werden. Ein differentielles Konfokalmikroskop soll das während des Belichtungsvorganges mittels einer vertikalen Nanopositionierachse und dessen Regler sicherstellen. Damit das Messsystem nicht ebenfalls den Photolack belichtet, muss die Messwellenlänge in einem für den Lack unsensitiven Bereich liegen. Daraus ergibt sich ein Problem: die Brennebenen von Schreib- und Messsystem fallen durch die axiale chromatische Aberration nicht exakt zusammen. Weiter besteht meist die Herausforderung, möglichst nicht das gemeinsame Mikroskopobjektiv mit hoher numerischer Apertur zu verändern. Als komplexes Kaufteil ist dieses in vielen Anwendungen meist vorgegeben. Unsere Lösung besteht daher aus einer Kombination aus der Generierung eines Besselstrahls und einer justierbaren Tubuslinse. Die angewandte Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die laterale Auflösung beider Systeme nur geringfügig reduziert wird.