Wellenfrontsensor misst spiegelnde Oberflächen

Nanoinspect ist ein optischer Sensor zur großflächigen Defekterkennung und berührungslosen Topographiebestimmung von spiegelnden Oberflächen im nm-Bereich. Es handelt sich um einen Wellenfrontsensor. Der patentierte Messaufbau basiert auf der Makyoh-Methode: Mittels einer LED und eines optischen Systems wird eine ebene Wellenfront auf die Probenoberfläche projiziert. Die zurückreflektierte Wellenfront wird durch eine CCD-Kamera detektiert. Durch Analyse der Wellenfrontdeformation kann die Oberflächentopographie ermittelt werden.

Mit einer Messung kann eine Fläche von 130 mm Durchmesser erfasst werden. Die Höhenauflösung beträgt etwa 10 nm, während die laterale Auflösung bei bis zu 500 µm liegt. Der Sensor deckt den Bereich zwischen SEM, AFM (atomare Auflösung, aber kleines Sichtfeld im µm-Bereich) und geometrischen Messmethoden (großes Sichtfeld, aber makroskopische Auflösung) ab. Er stellt eine einfache und kostengünstige Alternative oder Referenzmessung zur Interferometrie dar.

Zur 3D-Topographierekonstruktion aus den Messdaten steht eine Image Processing Software zur Verfügung. Auch Kompetenzen im Bereich Post Processing sind vorhanden. Es wurden Filteralgorithmen zur Ermittlung der Nanotopographie (nach Semi-Standard M 43) entwickelt. Es sind Algorithmen vorhanden, um Topographiemaps aus mehreren benachbarten Einzelbildern zusammenzusetzen (Stiching).

Der Sensor wird bisher in der Halbleiterfertigung zur Ebenheitsmessung, Defekterkennung und Nanotopographieermittlung von Wafern eingesetzt. Prinzipiell ist er zur berührungslosen Topographieprüfung von Oberflächen mit ausreichender Reflektivität geeignet, etwa polierten Metalloberflächen oder Glasplatten.

Fraunhofer IISB, Erlangen www.iisb.fraunhofer.de

Halle 1 Stand 1712