StreuCompress

Entwurfsmethode für In-Prozess-Prüfverfahren na-nostrukturierter Oberflächen auf Basis von Streulichtmessungen und Machine Learning

Die Nanotechnologie ist ein relativ neues Wissenschaftsgebiet, das in der physikalischen und chemischen Technologie, der Biologie und der Medizin enorme Einsatzmöglichkeiten findet. Nanostrukturierte Oberflächen ermöglichen die lokale Umformung und Führung von Licht sowie veränderte optische, mechanische und chemische Eigenschaften. Daher gewinnen die Mikro- und Nanostrukturierungstechniken, die in der Regel Verfahren aus der Halbleiter-IC-Fertigungstechnik umfassen, zunehmend an Bedeutung. Sowohl die Mikrobearbeitung als auch die Nanostrukturierung umfassen Prozessschritte wie Lithografie, Abscheidung und Ätztechniken verschiedener Art.

Durch den Einsatz von Mikro- und Nanostrukturierungsverfahren ist es möglich, Oberflächen mit Nanotextur oder Nanostrukturen herzustellen. Im Mikromaßstab handelt es sich bei den funktionalisierten Bauteilen in der Regel um Ausleger, Membranen usw., die ebenfalls bestimmte Anforderungen an die Nano-Oberfläche stellen. Im Nanomaßstab wird die Oberfläche der Struktur im Allgemeinen so gestaltet, dass sie Komponenten wie Nanostäbe, Nanosäulen usw. enthält, die verschiedenen Zwecken dienen. Es gibt sowohl mikro- als auch nanoskalige Anwendungen dieser Geräte in verschiedenen Bereichen, und ihr Anwendungsbereich wird ständig erweitert. Dennoch kann ihre Anwendung als Erkennung und Betätigung in verschiedenen mikro-/nano-elektromechanischen Systemen (MEMS/NEMS) verallgemeinert werden. Zu den kommerziell erhältlichen Beispielen gehören optische Schalter, Mikrospiegel, Lab-on-a-Chip-Geräte usw.

Die Forschung in diesem Projekt konzentriert sich auf alle Arten von Nanooberflächen und deren Inspektion, unabhängig von der jeweiligen Anwendung. Komponenten im Nanomaßstab haben spezifische Oberflächeneigenschaften und benötigen eine sorgfältige Qualitätsbewertung, um die gewünschte Funktionalität zu gewährleisten. Dies hat die Forscher dazu motiviert, innovative Konzepte zur Automatisierung des Prüfprozesses zu entwickeln. Der Inspektionsprozess muss zerstörungsfrei/nicht invasiv sein und über Eigenschaften verfügen, die es erlauben, ihn in die Produktionsphase von Nanooberflächen zu integrieren. Es handelt sich um eine qualitative Inspektion zur Identifizierung defekter Nanooberflächen, wobei die Definition von Defekten subjektiv von den Oberflächeneigenschaften abhängt. Die vorgeschlagene Idee besteht darin, die Scatterometrie zu verwenden, um ein Streulichtfeld zu erhalten, und mit Hilfe von KI-Techniken ist es möglich, die Streulichtmuster für defekte Nanooberflächen von den defektfreien zu unterscheiden.

Laufzeit:01.12.2022-30.11.2025
Fördergeber:DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V.
Förderkennzeichen:497286574
Partner: