Multisensorisches Messsystem zur Untersuchung der Übertragungseigenschaften von Topographiesensoren

Abstract

Zusammenfassung Die Charakterisierung eines Messinstruments zur Topographiemessung erfolgt durch die Messung bekannter Strukturen oder durch den Vergleich mit Referenzgeräten. Exakte Vergleichsmessungen bei unterschiedlicher Aufspannung des Messobjektes gestalten sich in der Praxis jedoch als schwierig, da Umgebungseinflüsse, Winkel zwischen Messobjekt und Messgerät, sowie die Position des Messfeldes nicht immer exakt übereinstimmen. In diesem Beitrag wird ein Multisensor Mess- und Referenzsystem vorgestellt, welches Vergleichsmessungen zwischen verschiedenen Sensoren in einer Aufspannung ermöglicht. Dabei werden drei kommerzielle Sensoren (AFM, Tastschnittgerät und Konfokalmikroskop) als Referenzmessgeräte und zwei in Eigenentwicklung entstandene Interferometer (Mirau-Interferometer und fasergekoppelter High-Speed-Punktsensor) verwendet. Vergleichsmessungen mit den Referenzsensoren erlauben die Charakterisierung und Verbesserung der Interferometer, sowie die Untersuchung auftretender optischer Effekte an kritischen Messoberflächen. Neben dem Gesamtkonzept des Multisensor-Messsystems wird auf die Funktionsweise der eingesetzten Sensoren eingegangen. Darauf basierend werden von den unterschiedlichen Sensoren gemessene Oberflächentopographien präsentiert, welche die Schwierigkeiten einer genauen Wiedergabe der Oberfläche demonstrieren. Hinsichtlich der dargestellten Messergebnisse liegen die Schwerpunkte auf dem Mirau-Interferometer und dem fasergekoppelten High-Speed-Punktsensor.