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WIEN
MAHR AUSTRIA GMBH
Die neue Weißlichtinterferometrie-Serie von Mahr ermöglicht dank des neuartigen ‚Intelligent Correlation
Algorithm‘ (ICA) ein höchst stabiles Signal bei einem extrem niedrigen Rauschmaß, was hochpräzise
Topografi edaten bei einer sehr hohen vertikalen Aufl ösung erlaubt.
Präzision durch Weißlichtinterferometrie
20-nm-Stufennormal, aufgenommen mit der neuen Weißlichtinterferometrie-Serie MarSurf WI.
MAI 2021 | WIEN • NEW BUSINESS 143
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Weißlichtinterferometrie ermöglicht 3DProfilmessungen
von Strukturen, deren
Größe zwischen wenigen Nanometern und
einigen Mikrometern liegt. Auf diese Weise
lassen sich hochpräzise Topografiedaten
und Oberflächenstrukturen ermitteln. Die
Interferometrie nutzt die Überlagerung oder
Interferenz von Wellen, um eine Größe zu
bestimmen. Dabei läuft Licht über zwei Pfade:
Der eine führt zur Referenz, während der
zweite auf die zu messende Oberfläche geleitet
wird. Befindet sich das Messobjekt im
Fokus, dann addieren sich die Wellen und
ergeben ein Intensitätsmaximum. Außerhalb
des Fokus heben sich die Wellen gegenseitig
auf und führen zu einem Intensitätsminimum.
Aus den Intensitätsinformationen
lassen sich Höhenwerte berechnen.
Kompletter Datensatz statt
gemittelter Werte
Herkömmliche Verfahren nutzen für diese
Messungen entweder das Vertical Scanning
(VSI) oder die Phase-Shift-Methode (PSI).
Beim VSI werden die Höhenwerte mittels
Schwerpunktverfahren ermittelt. Dabei bildet
eine Kennlinie das sogenannte Korrelogramm,
also die Darstellung, die man aus
einer Messung ermittelt hat. Legt man über
dieses eine einhüllende Linie, so erhält man
eine Gaußverteilung und kann den Schwerpunkt
berechnen. Grundsätzlich ist diese
Methode robust und schnell, führt aber zu
nicht so genauen Ergebnissen. Für eine höhere
Genauigkeit hingegen steht PSI, die im
Korrelogramm nach dem größten Phasenunterschied,
also dem Hell-Dunkel-Wechsel
schaut. Dieses Verfahren ist wesentlich genauer,
aber deutlich empfindlicher. Bei den
neuen Weißlichtinterferometern von Mahr
vereint die ICA-Technologie (Intelligent Correlation
Algorithm) die guten Eigenschaften
der PSI- und VSI-Methoden bei einer hohen
vertikalen Auflösung in einem einzigen, großen
Anwendungsbereich. Das mathematische
Verfahren bestimmt das statistische
Korrelogramm der Oberfläche und schiebt
es zum Vergleich ‚über‘ die Messungen. Statt
eines gemittelten Wertes liefert der Algorithmus
so den gesamten Datensatz eines
Messobjekts.
Minimales Rauschen von 80 pm
Dadurch, dass ICA eine exakte Bestimmung
der Höhenwerte ermöglicht, minimiert sich
gleichzeitig das Rauschen, was für eine sehr
hohe Datenqualität sorgt. Durch dieses sehr
gute Signal-Rausch-Verhältnis erreicht ICA
das Qualitätslevel eines PSI mit nur 80 Pikometern
(STR-Surface-Topografie-Repeatability),
hat dabei aber eine deutlich bessere
Stabilität und höhere Zuverlässigkeit.
Drei Geräte zum Start
Zum Frühjahr stehen nun drei neue Mahr
Weißlichtinterferometer, die auf der ICATechnologie
basieren, zur Verfügung und
ermöglichen Messungen bis in den Subnanometerbereich.
Das MarSurf WI 50 M ist
die manuelle Einstiegslösung in die neue
Serie. Es verfügt über eine HDR-Funktionalität
und ermöglicht schnelle Messungen.
Die Steuerung ist im Stativ integriert, und
der Kipptisch sowie die manuellen x/y/z-
Achsen erleichtern Anwendern die Verstellung
und Fokussierung. Weitere Pluspunkte
sind das kompakte Design, der große Bauraum
sowie ein interessantes Preis-Leistungs
Verhältnis. Die beiden Oberflächenprofis
für den Nanometerbereich MarSurf
WI 50 und WI 100 erfassen dank ihrer hohen
Messgeschwindigkeit bei voller Auflösung
auch Rauheiten von extremst glatten Oberflächen.
Ihre HD-Stitching-Funktion sorgt
für eine konstant hohe Auflösung auch bei
großen Messflächen. Die integrierte Kollisionsdetektion
bietet Sicherheit in alle Richtungen
– für das Werkstück ebenso wie für
das Gerät selbst.
Ein starkes Trio: Die Serie MarSurf WI
besteht aus drei neuen Geräten.
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www.mahr.com