SPP 1159:  New Strategies for Measurement and Test Techniques for Production of Microsystems and Nanostructures

• Subject Area: Computer Science, Systems and Electrical Engineering
• Term: from 2004 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5472016

Aim of the Priority Programme of emphasis is developing and making available new scientific strategies and methods based on profound knowledge for definition of parameters to describe the function oriented demands on components and surfaces, for the purposeful selection of technically and economically appropriate measuring procedures and measurement processes, the consideration of affecting influences or the representation of results of measurement for application in industrial manufacturing. Included are calibration procedures and standards appropriate to shop floor use. Thus available measuring principles in production of microsystems and nano-structured work pieces can be used to achieve function oriented, meaningful and traceable results in standardised measurement and test procedures. In the sub-projects of the programme basic principles and rules for definition of measured values, measuring procedures and design of elements of the testing chain are under research and the results are verified in practical tests.
Projects within the following topics are under research:
-- new approaches for a closed system of geometrical features in micro- and nanometrology under consideration of the transition of dimensional and form deviation, waviness and roughness
-- new production environment-adapted analysis, interpretation and evaluation procedures for geometrical and nongeometrical characteristics and parameters
-- new tolerancing principles permitting function oriented tolerances
-- fusion of measuring information from different measuring procedures for evaluation of the functional suitability of the workpiece under test or the structure which can be examined
-- rules for the design of scaleable standards and production-related calibration methods as well as experimental testing
-- modularised modelling of measurement procedures and setting up measurement budgets for determination of measurement uncertainty
-- modelling measurement and testing processes for simulation of measurement procedures to acquire parameters for use and set up (e.g. to consider material properties or deriving the measuring instruments adjustment parameters)

• DFG Programme: Priority Programmes

Projects

• 3D-Mikrokalibrierstrukturen und Referenzflächen zur quantitativen Analyse der Topographie von mikrostrukturierten Membranen (Applicants Koenders, Ludger ;  Kranzmann, Axel )
• 3D-Mikrokalibrierstrukturen und Referenzflächen zur quantitativen Analyse der Topographie von mikrostrukturierten Membranen (Applicant Koenders, Ludger )
• Automatisierte Segmentierung, Registrierung und Fusion von Messpunktwolken zur Prüfung von Mikrobauteilen mit Standardgeometrie Elementen (Applicant Weckenmann, Albert )
• Einfluss des Werkstücks auf hochgenaue Koordinatenmessungen mit optischen Abstandssensoren (Applicant Neuschaefer-Rube, Ulrich )
• Einsatz moderner Filterverfahren in der Rauheitsmesstechnik zur Verbesserung der Vergleichbarkeit von Oberflächen-Kenngrößen in der Fertigungsmesstechnik (Applicant Krüger-Sehm, Rolf )
• Entwicklung einer Messstrategie zur Ermittlung und Prüfung funktionsorientierter Toleranzen von Mirkogetrieben auf Basis von Prüfstandsversuchen (Applicant Albers, Albert )
• Entwicklung einer Strategie zur produktionsbegleitenden Messung in der Silizium- Mikromechanik auf der Basis von Teststrukturen - STRATEST (Applicant Dötzel, Wolfram )
• Funktionsbezogene Bewertung von Nanorauheiten auf fertigungsrelevanten Oberflächen durch Streulichtmessverfahren - Phase III (Applicant Tünnermann, Andreas )
• Grundlagenuntersuchung zur Wirkungsweise von Einflüssen auf das Messergebnis in der Mikro- und Nanoprüftechnik (Weiterförderung des Projekts "Modellierung für die praxisgerechte Messunsicherheitsermittlung in der Mikro- und Nanoprüftechnik") (Applicant Weckenmann, Albert )
• Grundlagenuntersuchungen zur modellgestützten Messunsicherheitsanalyse für die Rauheitsbestimmung mittels Interferenzmikroskopie (Applicant Krüger-Sehm, Rolf )
• Grundlagenuntersuchungen zur modellgestützten Messunsicherheitsanalyse für die Rauheitsbestimmung mittels Interferenzmikroskopie (Applicants Bichmann, Stephan ;  Krüger-Sehm, Rolf )
• Haftfestigkeitsprognose bei Mikrobeschichtungen mittels Ultraschallmikroskopie (Applicant Pfeifer, Tilo )
• Heißprägen multifunktionaler Kalibriernormale für bildverarbeitende Mikroskope zum Messen von Mikrosystemen und Nanostrukturen (Applicant Reithmeier, Eduard )
• Heißprägen multifunktionaler Kalibriernormale für bildverarbeitende Mikroskope zum Messen von Mikrosystemen und Nanostrukturen (Applicant Frühauf, Joachim )
• Hochgenaue Geometriebestimmung von Mikrobauteilen mit Computertomographie (CT) - Genauigkeitssteigerung durch moderne Rekonstruktions- und adaptive Messverfahren (Applicants Goebbels, Jürgen ;  Neuschaefer-Rube, Ulrich )
• Integration von Funktionsprüfung und dimensioneller Messtechnik zu einer optimierten Qualitätssicherungsstrategie für Mikroverzahnungen (Applicants Albers, Albert ;  Lanza, Gisela )
• Intervallmethoden zur Bewertung unsicherer Messinformation bei toleranzbehafteten Modellen in der Produktion mikromechanischer Systeme (Applicant Hofer, Eberhard P. )
• Measurement methodology for Production of vertical and lateral nanostructures (Applicant Schwalke, Udo )
• Modellierung kohärenter Streulicht-Messprozesse für deterministische Nanostrukturen und stochastische Oberflächendefekte im Mikrometerbereich (Applicants Goch, Gert ;  Simon, Sven )
• Modellierung kohärenter Streulicht-Messprozesse für deterministische Nanostrukturen und stochastische Oberflächendefekte im Mikrometerbereich (Applicant Simon, Sven )
• Multiskalige Mess-, Steuer- und Regelungstechnik für die Prüfung von Mikro- und Nano-Systemen in der Produktion (Applicant Sawodny, Oliver )
• Neuartige Mess- und Prüfverfahren zur Ermittlung der Bondfestigkeit von Full-Wafer-Verbindungen (Applicant Woias, Peter )
• Neuartige räumlich strukturierte Testproben für die Bestimmung der Abbildungsqualität und die Kalibrierung der Längenskala in der Rastersondenmikroskopie (2) (Applicant Unger, Ph.D., Wolfgang )
• Neue Kalibrierstrategien für die fertigungsnahe Ermittlung mechanischer Eigenschaften von Mikrosystemen (MikroKal) (Applicants Osten, Wolfgang ;  Paul, Oliver )
• Neue multiskalige Mess-, Steuer- und Prüfstrategien für die Prüfung von Mikro- und Nanosystemen in Produktion (Applicants Osten, Wolfgang ;  Sawodny, Oliver ;  Westkämper, Engelbert )
• Neue multiskalige Mess- und Prüfstrategien für die Produktion von Mikrosystemen (Applicant Westkämper, Engelbert )
• Parallelisierte taktile Messtechnik für Mikrostrukturen (Applicant Tutsch, Rainer )
• Parallelisierte taktile Messtechnik für Mikrostrukturen (Applicants Büttgenbach, Stephanus ;  Tutsch, Rainer )
• Publikation zum Schwerpunktprogramm 1159: Neue Strategien der Mess- und Prüftechnik für die Produktion von Mikrosystemen und Nanostrukturen (StraMNano) (Applicant Weckenmann, Albert )
• Vergleichbare Messergebenisse bei der Messung nicht-geometrischer Größen (Hydrophilie von mikroskopischen Bereichen) in der Mikrotechnik durch Bereitstellung von validierten Verfahren und Referenzproben (Applicant Unger, Ph.D., Wolfgang )
• Vergleichbare Messergebenisse bei der Messung nicht-geometrischer Größen (Hydrophilie von mikroskopischen Bereichen) in der Mikrotechnik durch Bereitstellung von validierten Verfahren und Referenzproben (Applicant Schmidt, Martin )
• Vermeidung von Fehlantastungen an MikroStrukturen durch Erkennung von Fremdpartikeln mittels spektraler Dekomposition (Applicant Linß, Gerhard )

• Spokesperson: Professor Dr.-Ing. Albert Weckenmann