Streulichtmessung/-modellierung von Oberflächen, Vielschichtsystemen und Materialien

3D-Streulichtmessung an einer diamant-gedrehten Oberfläche.

3D-Streulichtmessung an einer diamant-gedrehten Oberfläche.

Motivation

Die rasanten Entwicklungen in der Mikro- und Nanotechnologie stellen neuartige Herausforderungen an die Oberflächen-Messtechnik. Dies gilt besonders auch für eine sensitive, effiziente und vor allem funktionsrelevante Bewertung von Oberflächen mit anisotropen Mikro- und Nanostrukturen. Das können gewollte Strukturen sein, wie z. B. bei Gittern. Im anderen Fall entstehen bei der Ultrapräzisions (UP)-Bearbeitung von Oberflächen z. B. durch Diamantdrehen ungewollte Struktureffekte als Abweichung von der beabsichtigten superglatten Fläche.

Die strukturellen Eigenschaften optischer Oberflächen und Schichtsysteme wirken sich auf die optischen Eigenschaften aus. So sollen oft Verluste durch rauheitsinduzierte Grenzflächenstreuung vermindert werden. Andere Anwendungen nutzen gezielt Strukturen, um bestimmte Streulichteigenschaften zu erreichen. Die Streulichtanalyseverfahren des Fraunhofer IOF ermöglichen die Quantifizierung und Modellierung von Streulichteigenschaften bei Wellenlängen im Bereich vom EUV über das Sichtbare bis zum IR. Dazu werden verschiedene theoretische Modelle eingesetzt, wie die Rayleigh-Rice-Theorie für optische Oberflächen, die Vektorstreutheorie für Vielschichtsysteme, und die Generalisierte Harvey-Shack-Theorie für strukturierte Oberflächen.

 

Kompetenz

Mit den am Fraunhofer IOF entwickelten Streulichttechniken wurden Verfahren zur Messung anisotroper Strukturen realisiert, die diesen Forderungen entsprechen.