Verbundprojekt: Ultraschnelle Korrelative Mikroskopie: Integration von Phasenverschiebungsinterferometrie und Rasterkraftmikroskopie Teilprojekt: Hochdynamischer- und hochauflösender piezoelektrischer Scanner mit integriertem Messkopf für die schnelle SPM-Bildgebung

Ziel des Gesamtprojekts ist die Entwicklung eines hochpräzisen Messinstruments, das die spezifischen Vorteile der Phasenverschiebungsinterferometrie (PSI) und der Rasterkraftmikroskopie (AFM) vereint. Die neuartige Mikroskopie strebt an, die präzise, aber kleinflächige und langsame Sub-Nanometer-Auflösung der AFM mit der großflächigen und schnellen nm-Auflösung der PSI-Mikroskopie zu vereinen. Dadurch soll es möglich werden, hochpräzise 3D-Bilder von Objekten mit einer bemerkenswerten Präzision der Höhenmessung von weniger als 0,3nm, unabhängig von der Objektgröße zu erzeugen. Eine Schlüsselkomponente dieses Messsystems ist ein innovatives aktives Cantilever-System, das von einem fortschrittlichen FPGA-Controller gesteuert wird. Diese Technologie ermöglicht eine beeindruckende Scangeschwindigkeit von mehr als 5mm/s, was eine bisher unerreichte Effizienz bei der Durchführung dieser Art von Messung ermöglicht. Der strategische Wert dieses Projekts liegt in der kooperativen Anstrengung des EU-Korea Teams entlang der technologischen Wertschöpfungskette. Diese Partnerschaft ist darauf ausgerichtet, Produkte, Dienstleistungen und Technologien schnell, in großem Maßstab und kosteneffizient herzustellen, um den Anforderungen der modernen CMP-Kontrolle/Inspektion gerecht zu werden. Ziel des Teilprojektes der TU Ilmenau ist die Entwicklung eines schnellen piezoelektrischen 3D-Scanners, der einen integrierten Sondenhalter für aktive Cantilever mit Messelektronik enthält, Scangeschwindigkeiten bis zu 4mm/s ermöglicht und integrierte piezoresistive Positionssensoren in allen 3 Achsen für eine hohe räumliche Auflösung enthält. Insbesondere soll die z-Verschiebung der Messsondenbasis mit Cantilever sehr nahe an der Einspannung des Cantilevers gemessen werden, um die wahre Position des Cantilevers zu messen. Ein solcher Scanner existiert noch nicht. Seine Entwicklung würde die Bedeutung und Wettbewerbsfähigkeit von Rasterkraftmikroskopen mit aktiven Cantilevern erheblich steigern.