Entwicklung & Lieferung eines AFM-Systems mit kombinierter Translations-/Rotationsstage für die Gitterfertigung für das HZB.

Die in der Arbeitsgruppe Präzisionsgitter (WI-APG) bestehenden vier AFM-Systeme sind essenziell für die Qualitäts- und Prozesskontrolle der Gitterfertigung und werden dauerhaft und parallel genutzt. Eines der bestehenden, manuellen Messsysteme („Hand AFM“ CO 404820) soll durch ein teilautomatisiertes System ersetzt werden, das sowohl in der Fertigung als auch für F&E-Untersuchungen zum Einsatz kommen soll. Die zu entwickelnde AFM-Stage kombiniert eine Translations- mit einer Rotationsstage, so dass mehrere Proben in einer Messreihe automatisiert gemessen werden können (Batch-Messung), während gleichzeitig die Probenrotation jeder einzelnen Probe bzgl. des Messkopfes automatisch korrigiert werden kann. Die Translations-/Rotationsstage soll die Arbeiten erleichtern, den Messaufwand verringern und somit eine Zeitersparnis einbringen. Bisher werden die Gitter-Teststücke (Waferstücke mit etwa 1 mm Höhe, die mit Unterlage gemessen werden) per Augenmaß ausgerichtet, anschließend einzeln manuell angefahren und gemessen. Gegebenenfalls ist eine Korrektur der Probenausrichtung und eine erneute Messung nötig. Das AFM-System mit Translations-/Rotationsstage ist hauptsächlich konzipiert, um mehrere (Wafer-) Teststücke mit Gitterstrukturen automatisiert zu messen: Nach einmaliger Lokalisierung der zu messenden Strukturen und entsprechender Zuweisung der Koordinaten sollen die Proben einzeln angefahren, der Rotationswinkel vom System korrigiert und die Messung durchgeführt werden. Mit dem neuen System sind auch weiterhin einzelne, einfache Messungen entsprechend des bisherigen Vorgehens möglich, z.B. wenn keine Rotationskorrektur erforderlich ist. Weiterhin soll das neue System Batch-Messungen an Gitterträgern mit und ohne Rotationskorrektur ermöglichen. Dabei sollen Gitterträger bis zu einer Höhe von 70 mm gemessen werden können. Generell soll die Möglichkeit bestehen, Proben bis zu einer Länge von ≥ 300 mm in das Messsystem einzulegen. Die messbare Probenlänge soll dabei ≥ 200 mm für Messungen mit und ohne Rotationskorrektur sein. Die messbare Probenbreite soll mindestens ≥ 120 mm betragen. Dadurch ist zusätzlich die Ausfallsicherheit in der Gitterproduktion erhöht, da kleinere Gitterträger an zwei AFM-Systemen automatisiert gemessen werden können.