Fehler bei der Chipproduktion können sich beispielsweise während des Auf- und Abtragens ultradünner Schaltungsstrukturen auf dem Siliziumwafer einschleichen. Bisher eingesetzte Meßgeräte benötigen eine zusätzliche Beleuchtungstechnik, um die mit Hilfe von Niedertemperaturplasma erzeugten Schichten zu überwachen. Langwieriges Justieren der Meßvorrichtung mit unterschiedlichem optischen Aufbau gehören zu den Handicaps klassischer Meßmethoden.

Wesentlich einfacher erfolgt die Prozeßkontrolle mit einem Mehrkanal-Prozeß-Monitoring-System (MPM), das Dr.-Ing. Friedhelm Heinrich vom Fraunhofer-Institut für SiliziumtechnologieISIT entwickelte. Das optische Verfahren ermöglicht die interferometrische Bestimmung der Abtrags- bzw. Abscheideraten dünner Schichten in Echtzeit. Es wird bereits bei namhaften Halbleiterherstellern eingesetzt.

Der entscheidende Vorteil liegt darin, gänzlich auf eine externe Lichtquelle verzichten zu können. Statt dessen werden die Lichtemissionen des Plasmas zur Ermittlung der Schichtdicken genutzt. Das Prozeßgeschehen läßt sich ohne jede zeitliche Verzögerung auswerten – ohne komplizierte Meßvorrichtungen. Für diese meßtechnische Innovation erhält Heinrich den Fraunhofer-Preis 1998.

"Das patentierte Meßsystem ist sehr flexibel. Es liefert beispielsweise Daten mit örtlicher Auflösung über die Waferoberfläche, wodurch sich die Gleichmäßigkeit des Schichtauftrags bzw. des Schichtabtrags in Echtzeit ermitteln läßt", erklärt Friedhelm Heinrich. "Durch die gleichzeitige Verwendung mehrerer unterschiedlicher Wellenlängen wird eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Prozeßkontrolle erreicht." Das Verfahren läßt sich unter unterschiedlichen Blickwinkeln einsetzen. Eingriffe in die Anlagenkonfiguration sind dabei nicht mehr nötig. Sogar bei ionenstrahlgestützten Herstellungsprozessen hat sich das von der Firma PAS Plasma Analytics Systems GmbH vertriebene Verfahren bewährt.