Projektdaten

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Entwicklung ganzheitlicher Konzepte zur hochauflösenden Messung von Mikrostrukturen auf der Basis scannender und abbildender optischer Verfahren

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Optische Profilometer sind seit langem in der industriellen Messtechnik etabliert. Optische Verfahren sind zerstörungsfrei, minimal invasiv und schnell. Nachteile bestehen durch die beugungsbedingte Limitierung der Auflösung. Genaue Rekonstruktionen von Mikroprofilen sind daher mit diesen Verfahren bisher nur mit deutlichen Einschränkungen möglich. In der Regel sind die in der Mikro- und Nanotechnologie verwendeten Strukturen aber nichtperiodisch und die genaue Kenntnis der Kantenlage (und anderer Profilparameter) sind von höchster Bedeutung. Um das zu ermöglichen, ist die zusätzliche Einbeziehung der optischen Wechselwirkungen auf der Basis hochentwickelter, akkurater Modelle erforderlich. Daher befasst sich das beantragte Forschungsvorhaben mit der Entwicklung ganzheitlicher Konzepte zur optischen Profilometrie von Mikro- und Nanostrukturen. Das Ziel des Projekts besteht letztendlich darin, die laterale Messgenauigkeit der betrachteten Verfahren deutlich zu verbessern und darüber hinaus die Messverfahren für die genaue Rekonstruktion des kompletten Mikroprofils anstelle der lateralen Kantenposition tauglich zu machen. Der methodisch neue Ansatz besteht in der Erarbeitung und Untersuchung modellbasierter iterativer inverser Verfahren zur exakten Rekonstruktion unbekannter Profile aus den optischen Messdaten. Die optischen Modelle lassen sich mit überschaubaren Modifikationen jeweils auf verschiedene Messverfahren (Weißlichtinterferometrie, konfokale Mikroskopie, Fokusdetektion, fasergekoppelte Sensoren) anwenden. Analoges trifft für die zu entwickelnden Verfahren zur iterativen inversen Rekonstruktion der Profile aus den Messsignalen zu. Die erzielten Ergebnisse können hinsichtlich der erreichten Genauigkeit und ihres Optimierungspotentials zur präzisen Bestimmung von Mikroprofilen im Vergleich bewertet werden. Als Plattform für Präzisionsmessungen soll die Nanopositionier- und Nanomessmaschine dienen.