Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hochgenaue Längenmesstechnik

04.09.2007
In der Präzisionsfertigung werden immer höhere Anforderungen an die Genauigkeit der verwendeten Längenmesssysteme gestellt. Der Nanometerkomparator, die Normal-Messeinrichtung der PTB für Längenteilungen sowie für hierauf basierende inkrementale Längenmesssysteme, hat jüngst maßgeblich zu einem wesentlichen Fortschritt in der Präzisions-Längenmesstechnik beigetragen.

In verschiedenen Bereichen industrieller Produktion müssen die eingesetzten Bearbeitungsmaschinen außerordentlich exakt positionieren – bis hin zu Genauigkeiten von wenigen Nanometern. Beispiele hierfür sind die zur lithographischen Herstellung integrierter Schaltkreise eingesetzten Belichtungsmaschinen (Wafer-Stepper) oder die zur ultrapräzisen Oberflächenbearbeitung verwendeten Diamant-Drehmaschinen.

Um die geforderten Positioniergenauigkeiten und -linearitäten erfüllen zu können, müssen die Messabweichungen der im Fertigungsprozess eingesetzten Längenmesssysteme mit sehr geringer Unsicherheit bestimmt werden. Für die Überprüfung derartiger Längenmesssysteme, sind die üblicherweise eingesetzten interferometrischen Messverfahren mit Lichtausbreitung in Luft nicht präzise genug. Bei dem in Kooperation mit der Dr. Johannes Heidenhain GmbH entwickelten Nanometerkomparator wird daher die interferometrische Längenmessung komplett unter Vakuumbedingungen realisiert. Ähnliche unter Vakuumbedingungen betriebene Längenkomparatoren für größere Messlängen sind zurzeit an keinem anderen Metrologieinstitut vorhanden. Allerdings verfügen zwei Unternehmen, die u. a. inkrementale Längenmesssysteme herstellen, die Firma Heidenhain selbst sowie die Mitutoyo Corporation in Japan, ebenfalls über Vakuum-Längenkomparatoren.

In einem kürzlich abgeschlossenen Vergleich der drei Vakuum-Längenkomparatoren an einem als Transfernormal verwendeten inkrementalen Längenmesssystem wurde über eine Strecke von insgesamt 280 mm eine Übereinstimmung der Längenmessergebnisse von 5,5 nm erreicht. Das entspricht einer relativen Übereinstimmung von besser als 2 · 10–8. Diese ist um mindestens einen Faktor 5 besser als bei vorhergehenden Längenmaßvergleichen, bei denen die Interferometer in Luft betrieben wurden.

Das Ergebnis dokumentiert die aktuelle Leistungsfähigkeit der beteiligten Vakuum-Längenkomparatoren. Die künftig noch steigenden Anforderungen an die Präzision industrieller Längen- und Koordinatenmessungen, etwa bei der bevorstehenden Einführung von Doppelbelichtungsverfahren in der 193-nm-Lithographie, legen eine zielgerichtete Weiterentwicklung des Nanometerkomparators nahe. Mit den entsprechenden Arbeiten wurde bereits begonnen.

Weitergehende Informationen von R. Köning,
Tel. (05 31) 592-52 51
E-Mail: rainer.koening@ptb.de

Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten
23.01.2018 | Universität Basel

nachricht Reisetauglicher Laser
22.01.2018 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen. Dies berichten die Wissenschaftler des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel zusammen mit Kollegen der Universität Bochum in «Nature Photonics».

Mikroskope machen Strukturen sichtbar, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Einzelne Moleküle und Atome, die nur Bruchteile eines Nanometers...

Im Focus: Optical Nanoscope Allows Imaging of Quantum Dots

Physicists have developed a technique based on optical microscopy that can be used to create images of atoms on the nanoscale. In particular, the new method allows the imaging of quantum dots in a semiconductor chip. Together with colleagues from the University of Bochum, scientists from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute reported the findings in the journal Nature Photonics.

Microscopes allow us to see structures that are otherwise invisible to the human eye. However, conventional optical microscopes cannot be used to image...

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leichtbau zu Ende gedacht – Herausforderung Recycling

23.01.2018 | Veranstaltungen

Die Flugerprobung des Airbus A320neo

23.01.2018 | Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

23.01.2018 | Physik Astronomie

Neue Formeln zur Erforschung der Altersstruktur nicht-linearer dynamischer Systeme

23.01.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Dreifachblockade am Glioblastom

23.01.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics