Simulation von Streulicht-Messprozessen zur Erkennung von Oberflächendefekten im Nanometerbereich und Entwicklung neuer In-Prozess-Messverfahren

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Die fortschreitende Entwicklung im Bereich der Mikro- und Nanotechnologie führt zu einem steigenden Bedarf an Messsystemen, die Nanostrukturen prozessnah bzw. im laufenden Fertigungsprozess charakterisieren. Dabei ist in der Produktionsphase weniger die quantitative Bewertung der Strukturen von Bedeutung. Entscheidend ist vielmehr eine schnelle qualitative Beurteilung der Strukturen und ihrer Funktionalität. Laser-optische Streulicht-Messverfahren sind für diese Aufgabe aufgrund der schnellen, berührungslosen und zerstörungsfreien Messdatenerfassung besonders geeignet. Konventionelle Streulicht- Messmethoden und Auswerteverfahren versagen jedoch, wenn die Strukturgrößen deutlich kleiner als die Lichtwellenlänge sind. Der Grund hierfür ist die unzureichende Kenntnis darüber, wie sich Nanostrukturen bzw. deren Defekte im Streulichtmuster auswirken. Die experimentelle Suche nach diesen Effekten ist nur mit erheblichem Aufwand möglich. Im Rahmen dieses Projektes sollen daher Simulationsalgorithmen zur Berechnung der Lichtstreuung an Nanostrukturen entwickelt werden, um im Vorfeld aufwändiger, messtechnischer Untersuchungen Streufeldbereiche mit signifikanten, topografiebezogenen Merkmalen identifizieren zu können. Anschließend ist ein In-Prozess-Messverfahren zu entwickeln, mit dem sich entsprechende Oberflächendefekte anhand dieser Merkmale erkennen lassen.