Ein Mitarbeiter arbeitet im Reinraum am AIMS® EUV-System der ZEISS SMT

Seit 30 Jahren bewähren sich AIMS®-Systeme in der Halbleiterindustrie. Die Maskenhersteller verwenden AIMS® bei der Prüfung von Photomasken, um kritische Defekte bereits vor ihrem Einsatz in der Waferfab zu bewerten. Die neueste Generation AIMS® EUV kann auch EUV-Masken prüfen.

Ein Mann im Reinraumanzug hält eine Photomaske vor sich  und spiegelt sich darin

30 Jahre AIMS® – 30 Jahre für defektfreie Photomasken

Die Photomaske ist ein entscheidender Bestandteil im Lithographie-Prozess zur Fertigung von Mikrochips – sie trägt das Chipdesign in Form von transparenten bzw. undurchsichtigen Bereichen, das von der Maske auf den Wafer projiziert wird. Für die Fertigung eines Chips werden bis zu einhundert Masken benötigt. Die Maskenherstellung ist eine technologische Herausforderung und erfordert höchste Präzision im Nanometer-Bereich.

Jeder kritische Maskendefekt findet sich unweigerlich auf dem belichteten Wafer wieder und verursacht immense Folgekosten. Eine fehlerfreie Maske ist also Grundvoraussetzung für eine wirtschaftliche und nachhaltige Mikrochip-Produktion. Deshalb ist es von besonderer Bedeutung, jeden Defekt bereits vor dem Einsatz der Maske zu entdecken und hinsichtlich seiner Auswirkungen im weiteren Lithographie-Prozess zu bewerten. Dafür braucht es nanometergenaue Präzision.
 

AIMS® sieht, was der Scanner sieht

Hier kommen die AIMS® Maskenqualifizierungssysteme der ZEISS Sparte Semiconductor Manufacturing Technology (SMT) ins Spiel. AIMS® ist die Abkürzung für „Aerial Image Measurement System“ – frei übersetzt: „Luftbild-Messsystem“. Das Herzstück von AIMS®-Systemen ist ein Hightech-Mikroskop. Es analysiert die Photomaske unter den gleichen optischen Bedingungen wie ein Wafer Scanner. Im AIMS®-System werden die kritischen Defekte bewertet und es wird entschieden, ob ein Defekt repariert werden muss oder nicht. Nach erfolgter Reparatur kommt das AIMS® zur anschließenden Erfolgskontrolle (Repair Verification) wieder zum Einsatz. Die Systeme decken alle Lithographie-Techniken ab und unterstützen robuste Prozesse, hohe Produktivität und kostengünstige Prozess-Lösungen. Unter dem Strich ist AIMS® eine der Schlüsseltechnologien der SMT und trägt maßgeblich zur Wertschöpfung bei.

30 Jahre Defektanalyse

Die Forschenden und Entwickelnden von ZEISS SMT haben die Bedeutung der Maskenqualifikation früh erkannt. Das erste AIMS® - System wurde bereits 1993 in Zusammenarbeit mit IBM entwickelt. Mit 30-jähriger Erfahrung ermöglicht SMT die Maskenqualifizierungssysteme der Zukunft, die immer weiter in die Grenzbereiche von Optik und Physik vordringen. 

  • Meilensteine der Maskenqualifizierung

  • 1993
    1993

    Entwicklung des Aerial Image Measurement Algorithm

  • 1994
    1994

    Markteinführung des ersten 365/248nm ZEISS AIMS

  • 1999
    1999

    Erstes 193nm ZEISS AIMS an die Industrie ausgeliefert

  • 2006
    2006

    Markteinführung des ersten 193nm Immersions-AIMS®

  • 2014
    2014

    Markteinführung des ZEISS AIMS 1x-193i für den 193nm High-end Markt

  • 2017
    2017

    Erstes ZEISS AIMS EUV ausgeliefert

  • 2018
    2018

    ZEISS AIMS fab neo mit 248nm Wellenlänge für den reifen Markt eingeführt

  • 2022
    2022

    Digital Flex Illu für ZEISS AIMS EUV

Zwei Mitarbeiter arbeiten im Reinraum an einem Bildschirm und diskutieren Ergebnisse

Von DUV über EUV bis zu High-NA-EUV

AIMS® steht für ein breites Portfolio von Messsystemen. Die Systeme sind maßgeschneidert und jeweils für unterschiedliche Beleuchtungswellenlängen in der Halbleiter-Lithographie ausgelegt – von Systemen für 248nm-Photomasken, über 193nm-High-End-Masken bis hin zu EUV- und den zukunftsorientierten High-NA-EUV-Systemen mit einer Wellenlänge im niedrigen zweistelligen Nanometerbereich. Die Beleuchtungsschemata können sogar während des laufenden Betriebs gewechselt werden: Das kann nur das AIMS®-System.

Die Automatisierungsanwendung AIMS® AutoAnalysis unterstützt alle AIMS® Generationen bei der präzisen und vollautomatischen Fehleranalyse. Diese Automatisierung sorgt für standardisierte Ergebnisse und verhindert zuverlässig menschliche Fehler. AIMS® AutoAnalysis sorgt damit für eine standardisierte Defektanalyse, verkürzt die Zykluszeit und erhöht die Zuverlässigkeit des Gesamtprozesses. Die Systeme sind darüber hinaus offen für zusätzliche Plattformerweiterungen wie Digital Flex Illu – eine computergesteuerte Beleuchtung für ZEISS EUV-Highend-Systeme.

Profilbild von Ute Buttgereit

Ohne AIMS® keine Chips: AIMS®-Systeme gelten seit Langem als Industriestandard für die Maskenqualifizierung. Seit 30 Jahren sind sie Garanten für defektfreie Photomasken und eine Schlüsseltechnologie für die Wertschöpfung der SMT.

Ute Buttgereit

Head of Product Management AIMS®

Eine Mitarbeiterin kontrolliert die Photomasken im Reinraum ganz genau

Von gestern bis übermorgen

Das erste ZEISS AIMS-System wurde 1993 ausgeliefert; die Plattform feiert damit dieses Jahr ihr 30-jähriges Jubiläum. Heute sind die Systeme integraler Bestandteil des Maskenherstellungsprozesses und garantieren die Lieferung fehlerfreier Masken an die Wafer-Fabriken weltweit. AIMS® wird seit seiner Einführung kontinuierlich weiterentwickelt – basierend auf dem jeweils aktuellen Stand der Forschung und ausgerichtet auf die wechselnden Entwicklungen und Anforderungen des Halbleitermarktes. Auch die Automatisierung des Systems wird weiter vorangetrieben – beispielsweise auf Basis von AIMS® Auto Analysis sowie durch die Vernetzung mit anderen Systemen wie dem Maskenreparatursystem MeRiT® über das Advanced Repair Center. Auf die nächsten 30 Jahre defektfreie Photomasken für die Mikrochips der Zukunft.

Profilbild der Autorin Ute Buttgereit
Autorin

Ute Buttgereit

Head of Product Management AIMS®