Verbesserung der Kantenfindung mit einem Fokussensor durch Simulationen auf der Grundlage rigoroser Beugungstheorie

Optische Sensoren sind leistungsfähige Werkzeuge in der Messtechnik. Die vertikale Auflösung eines Fokussensors ist in der Größenordnung von Nanometern; er erlaubt hohe Messgeschwindigkeiten, hat beinahe keinen Einfluss auf das Messobjekt. Jedoch erreicht die laterale Auflösung nur Submikrometer oder sogar nur Mikrometer. Ein Problem ist, dass durch Beugungseinflüsse der detektierte Kantenort vom eigentlichen Kantenort verschoben ist. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verbesserung des Kantenfindungsprozesses. Das optische Modell des Fokussensors wurde in einer Simulationssoftware implementiert, wobei die optischen Wechselwirkungen mit der Probe durch rigorose Beugungstheorie beschrieben werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Stufenhöhe einen signifikanten Einfluss auf das Messsignal hat. Um die Korrelation zwischen Simulation und Messung zu untersuchen sind Proben mit exakten und definierten Stufen notwendig. Selbst entwickelte Proben wurden mit dem Fokussensor bei extrem kleiner Messunsicherheit vermessen. Es wird im Detail die Korrelation zwischen Vergleichsmessergebnissen mit dem Rasterkraftmikroskop, der Simulation und den Messergebnissen des Fokussensors diskutiert.