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Projekt
Einsatz moderner Filterverfahren in der Rauheitsmesstechnik zur Verbesserung der Vergleichbarkeit von Oberflächen-Kenngrößen in der Fertigungsmesstechnik
Antragsteller
Dr.-Ing. Rolf Krüger-Sehm
Fachliche Zuordnung
Mikrosysteme
Förderung
Förderung von 2004 bis 2007
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5435810
Ziel der Arbeit ist die Bereitstellung von Strategien zur Messwertentnahme und Verfahren zur Auswertung von 2D- und 3D-Messdaten zur robusten Bestimmung von Rauheitskenngrößen für den Bereich der Mikro- und Nanotechnologien. In diesem Bereich findet ein Übergang von der konventionellen Tastschnittmessung zu den lateral hoch auflösenden Rastersondenmethoden und Interferenzmikroskopen mit bislang noch unzureichender Vergleichbarkeit statt. Zur Trennung von Form- und Welligkeitsanteilen sind neue und effiziente Filterverfahren entstanden, die neue Möglichkeiten der Beurteilung von Oberflächen eröffnen. Für die Rastersondenmikroskopie gibt es hierzu kaum übertragbare Untersuchungen. Zum Teil stoßen die Rastersondenmikroskope an ihre Grenzen; teilweise haben sie in Bezug auf die Normenreihe einen zu kleinen Rasterbereich oder die Messungen sind mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Unter diesen Aspekten sind für eine effektive, mit verschiedenen Messverfahren vergleichbare Ermittlung von Kenngrößen drei grundlegende Entwicklungen wichtig: Festlegung von Messbedingungen für diese Messverfahren (analog zu ISO 4288), effektive Trennung von Welligkeit- und Rauheitskomponenten (analog zu ISO 1 1 562, ISO 13565-1) und eine exakte Umsetzung der normierten Kenngrößen in der Software (analog ISO 4287, ISO 13565-2). Wir wollen die Wirkungsweise moderner Filterverfahren (Wavelet, morphologische Filter) und ihre Einsatzmöglichkeiten für die Rauheitsmesstechnik untersuchen. Die Idee besteht darin, mittels dieser Filter aus dem gemessenen Datensatz eine Oberflächenstruktur zu ermitteln, die der wirklichen Topographie näher kommt, um daraus die Oberflächenkenngrößen unverfälschter berechnen zu können. In diesem Sinne bieten die morphologischen Filter im Vergleich zu anderen Filtern den Vorteil, dass sie die Abbildungsfunktion der mechanischen Abtastung besser beschreiben. Dieser Ansatz ist so grundlegend angesetzt, dass durch die entsprechende Modellierung des morphologischen Filters das Verfahren auch auf die Interferenzmikroskopie und die Formmessung übertragen werden kann. Das Ergebnis ist ein engerer Zusammenhang zwischen der topographischen und funktionalen Beschreibung von Oberflächen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
