263. PTB-Seminar

Topographische Dickenmessung transparenter Polymerschichten

In Mikrosystemen werden zunehmend neue Materialien eingesetzt, die sich beim dimensionellen Messen "nicht kooperativ" verhalten. So werden, zum Beispiel, transparente und weiche Resistmaterialien auf Polymerbasis nicht nur zur Strukturierung von Mikrosystemen, sondern auch direkt als material für Mikrosysteme eingesetzt. Bei der dimensionellen Qualitätskontrolle treten bei derartigen Systemen, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, unvermeidbare systematische Messabweichungen auf. Bei Tastschnittmessungen an Polymerstrukturen sind antastkraft- und verfahrgeschwindigkeitsabhängige Deformationen die Hauptursache für Messabweichungen. Bei optischen Messungen führen die Transparenz der Schichten, sie Absorption dünner Schichten sowie Phasensprünge an Ober- und Grenzflächen zu systematischen Messabweichungen.

Die TU Braunschweig und die PTB haben mit Partnern unterstützt durch das BMWi-Verbundprojekt MesMik Untersuchungen zu dieser Thematik durchgeführt und beabsichtigen, die Ergebnisse in eine Norm einfließen zu lassen. Im DIN-Fachausschuss "Fertigungsmittel für Mikrosysteme" ist ein entsprechender Normentwurf unter der Nummer 32567 "Fertigungsmittel für Mikrosysteme - Ermittlung von Materialeinflüssen auf die Messunsicherheit in der optischen und taktilen dimensionellen Messtechnik" erarbeitet worden.

Die wesentlichen Forschungsergebnisse, die umgesetzt werden sollen, sind der Nachweis antastkraft- und verfahrgeschwindigkeitsabhängiger Effekte beim taktilen Messen inhomogener Systeme, ein Verfahren zur Generierung von referenzwerten mit Hilfe taktiler Messungen bei sehr kleinen Antastdrücken und die Modellierung der systematischen Abweichungen optischer und taktiler Oberflächenmessgeräte.

Die Norm soll Anwendern Hinweise darüber geben, bei welchen dimensionellen Messungen inhomogener Oberflächen systematische Abweichungen auftreten können, es beschreibt beispielhafte Prüfkörper, die zur Untersuchung dieser Effekte eingesetzt werden können und liefert Korrekturverfahren für Tastschnittgeräte und für optische Oberflächenmessgeräte.

Im Verbundprojekt sollen die beschriebenen Korrekturverfahren durch Implementierung in die Software von Messgeräten validiert werden. Ergänzt werden die Vorträge durch Berichte aus Projekten auf nationaler und internationaler Ebene, die sich mit ähnlichen Fragestellungen befassen.

Die Veranstaltung endet mit einem Forum "Messprobleme", das Teilnehmern die Möglichkeit eröffnen soll, mit Ansprechpartnern für Messaufgaben, bei denen nicht kooperierende Oberflächen zu Problemen führen, ins Gespräch zu kommen.

 

Datum: 17. November 2011
Ort: Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig