Chromatic-confocal spectral interferometry for dynamic surface profiling

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Die ständige Weiterentwicklung moderner Fertigungstechnologien, die zunehmende Rationalisierung von Produktionsabläufen und die fortschreitende Miniaturisierung der Fertigungskomponenten bedeuten eine enorme Herausforderung für die eingesetzte Messtechnik. Gefragt sind optische Messtechniken, die möglichst schnell, robust und damit prozessfähig sowie hinreichend genau und auch bei schwach reflektierenden Proben einsetzbar sind. Neben dem Wunsch nach kostengünstigen Lösungen werden auch hohe Forderungen an die Miniaturisierbarkeit des Messsystems gestellt, um auch schwer zugängliche Stellen wie z.B. Bohrungen vermessen zu können. In dem Projekt soll hierzu ein neuer Ansatz untersucht werden, der die chromatisch-konfokale Technik, die eine Längsaufspaltung von Foki im Objektraum ermöglicht, mit der Technik der spektralen Zweistrahl-lnterferometrie unter Verwendung einer breitbandigen Lichtquelle vereint. Im Vergleich zu etablierten Verfahren zur Topografiemessung soll hier auf eine mechanische Referenzierung verzichtet werden. Die chromatisch-konfokale Technik soll dazu eingesetzt werden, um auch bei Verwendung eines hochaperturigen Objektivs sowohl einen großen Tiefenmessbereich als auch die für die konfokale Mikroskopie typische Tiefenauflösung zu erzielen. Der neue hybride Ansatz zur Topografiemessung ermöglicht durch die hohe numerische Apertur der Abbildungsoptik auch eine hohe laterale Auflösung. Hervorzuheben ist ebenso die hohe fotometrische Sensitivität des Verfahrens durch den interferometrischen Ansatz, so dass auch schwach reflektierende Proben gut messbar sind.