Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Messeinrichtungen und Normale

Nanostep  RMA  Micromap  Concept  T8000  Flächenprüfer  S8P  QZM  Axioplan

Tiefeneinstellnormale  Raunormale  Normale in der Entwicklung

Messeinrichtungen

Taylor Hobson Nanostep
	Taktiles Messsystem, Profilometer Messlänge 50mm, Messbereich: 12 µm Dynamisches Rauschen Rz < 3 nm, statisches Rauschen Rz < 1 nm Max. Auflösung vertikal: 0,03 nm, horizontal: 50 nm Antastkraft einstellbar von 10 µN bis 700 µN Auswertesoftware UBM und RPTB
Mahr Perthometer Concept, PGK
	Taktiles Messsystem, Profilometer Vorschubeinheit PGK-20, Messlänge 20 mm Taster, RFHTB-50, RFHTB-250, MFW-250 Dynamisches Rauschen Rz < 8 nm, statisches Rauschen Rz < 2 nm Max. Auflösung vertikal: 1 nm, horizontal: 100 nm Antastkraft 0,6 mN, 1 mN Auswertesoftware Mahr und RPTB
Mahr Perthometer Concept, PRK
	Taktiles Messsystem, Profilometer Vorschubeinheit PRK, Messlänge 56 mm Taster, RFHTB-50, RFHTB-250, RFHTB-750 Dynamisches Rauschen Rz < 20 nm, statisches Rauschen Rz < 3 nm Max. Auflösung vertikal: 1 nm, horizontal: 100 nm Antastkraft ca. 1 mN Auswertesoftware Mahr und RPTB
Mahr S8P
	Taktiles Messsystem, Profilometer Vorschubeinheit PMK, Messlänge 20 mm Taster, FTK3-50 Dynamisches Rauschen Rz < 5 nm, statisches Rauschen Rz < 2 nm Max. Auflösung vertikal: 1 nm, horizontal: bis 40000 Punkte Antastkraft ca. 1 mN Auswertesoftware Perthen und RPTB
Mahr+PTB Rauheitsmessanlage (RMA)
	Taktiles Messsystem, Profilometer Grundgerät: Perthen C5D Vorschubeinheit PMK, Messlänge 20 mm Taster, FTK3-50 Dynamisches Rauschen Rz < 5 nm, statisches Rauschen Rz < 3 nm Max. Auflösung vertikal: 1 nm, horizontal: 200 nm Antastkraft ca. 1 mN Steuerung und Datenübernahme erfolgt mit in PTB erstellter Software Auswertesoftware PTB und RPTB
Hommel Werke T8000
	Taktiles Messsystem, Profilometer Vorschubeinheit LV-50, Messlänge 50mm Taster TKL 100/17, TKL 300/17, TKPK 100 Dynamisches Rauschen Rz < 18 nm, statisches Rauschen Rz < 3 nm Max. Auflösung vertikal: 1nm horizontal: 9600 Punkte Antastkraft ca. 1 mN Auswertesoftware Hommel und RPTB
Quantix Zeiss Messsystem (QZM)
	Linnik-Interferenzmikroskop mit wechselbarer Referenzebene (R = 10%, 30%, 90%) Beleuchtung mit Spektrallampe Gekühlte Kamera 1300 x 1000 Pixel Auswertung mit Trägerfrequenz-Verfahren Messbereich vertikal 10 µm, horizontal 640 µm x 500 µm Rauschen Rz = 2 nm Messunsicherheit Stufenhöhe je nach Höhe 2 nm bis 9 nm Anwendung: Referenzgerät für Stufenhöhenmessungen an Tiefeneinstellnormalen
Atos Interferenzmikroskop Micromap
	Interferenzmikroskop mit Phasenschiebe- und Weißlichtmodus Objektive 2,5x bis 50x und DIC10x Gesichtsfeld 160 µm x 120 µm bis 3,2 mm x 2,4 mm Kamera 640 x 480 Pixel Vertikaler Messbereich Weißlicht 1 mm, Phasenschieben 50 µm Rauschen Rz = 0,8 nm Messunsicherheit 3 nm Anwendung: Topographiemessungen an besonders glatten Flächen
Zeiss Flächenprüfer
	Fizeau-Interferometer mit wechselbarer Referenzebene (R = 4%, 50%, 90%) Ebenheitsabweichung der Referenzspiegel < λ/10 Beleuchtung mit Spektrallampe Gesichtsfeld Durchmesser 50 mm Anwendung: Qualitative Dokumentation der Oberfläche von Messobjekten
Zeiss Auflichtmikroskop Axioplan
	Universal-Auflicht-Mikroskop DIC-Objektive 5x bis 100x Kamera bis 3000 x 2000 Pixel Gesichtsfeld von 68 µm x 86 µm bis 2,8 mm x 3,5 mm Anwendung: Qualitative Dokumentation

Normale
Tiefeneinstellnormale

Breite Rillen mit ebenem Grund
SMU
	Weitergabe Längeneinheit vertikal Anwendungsbereich: Profilometer, Interferenzmikroskop, Konfokale Mikroskope Darstellungsbereich: 60 nm bis 3000 nm Kalibrierunsicherheit U > 3nm (k=2) Profil:
VLSI
	In Si geätzte Gitter mit senkrechten Flanken Anwendung: Bestimmung des lateralen Auflösungsvermögen optischer Oberflächen-Messverfahren Chipgröße 10 mm x 10 mm auf Glasträger 40 mm x 40 mm Darstellungsbereich: Perioden von 6 µm bis 200 µm mit konstanter Tiefe auf einem Chip Tiefen von ca. 90 nm und ca. 16 µm verfügbar Profil:
Breite Rillen mit gerundetem Grund
Tiefeneinstellnormal mit 1 bis 6 Rillen
	Weitergabe Längeneinheit vertikal Anwendungsbereich: Profilometer, Interferenzmikroskope, konfokale Mikroskope Darstellungsbereich: 200 nm bis 10000 nm Kalibrierunsicherheit U > 3 nm (k=2) Profil:

Raunormale

Rillenabstandsnormale
Mahr PGN
	Kalibrierung vertikaler und horizontaler Profilkomponenten Anwendungsbereich: Profilometer Darstellungsbereich: vertikal 200 nm <Rz< 10000 nm, horizontal 100 µm < RSm < 200 µm Kalibrierunsicherheit: vertikal U ≥ 1*10-2 x Kalibriergröße (k=2) horizontal U ≥ 200 nm (k=2) Profil:
Lateralnormal
	Kalibrierung der horizontalen Achse Anwendungsbereich: Profilometer Darstellungsbereich: 10 µm < RSm < 2500 µm Kalibrierunsicherheit: horizontal U ≥ 200 nm (k=2) Profil:
Normale mit unregelmäßigem Profil
Geschliffene Raunormale
	Charakterisierung der gesamten Übertragungsbereiches Anwendung: Profilometer, konfokale Mikroskope, Interferenzmikroskope Darstellungsbereich: 150 nm < Ra < 4000 nm, 1000 nm < Rz < 20000 nm Kalibrierunsicherheit: U ≥ 1*10-2 der Kalibriergröße (k=2) Profil:
Gedrehte Raunormale
	Charakterisierung der gesamten Übertragungsbereiches Anwendung: Profilometer, konfokale Mikroskope, Interferenzmikroskope Darstellungsbereich: 20 nm < Ra < 80 nm, 150 nm < Rz < 450 nm Kalibrierunsicherheit: U ≥ 1*10-2 der Kalibriergröße (k=2) Profil:
Normal mit trapezförmigen Rillen, Trapez-Tiefeneinstellnormal mit 6 Rillen
	In Ni gedrehte Rillen mit ebenem Grund Weitergabe der Längeeinheit vertikal Anwendungsbereich: Profilometer, Interferenzmikroskope, konfokale Mikroskope Darstellungsbereich: 6 Rillen von 0,24 µm bis 75 µm Rauheit der Oberfläche ca. Rz = 15 nm Kalibrierunsicherheit U > 2 nm (k=2) Profil:
Auflösungsnormal
	In Si geätzte Gitter mit senkrechten Flanken Anwendung: Bestimmung des lateralen Auflösungsvermögen optischer Oberflächen-Messverfahren Chipgröße 10 mm x 10 mm auf Glasträger 40 mm x 40 mm Darstellungsbereich: Perioden von 4 µm bis 800 µm mit konstanter Tiefe auf einem Chip Tiefen von ca. 90 nm und ca. 4 µm verfügbar

Normale in der Entwicklung

Geometrienormale

Funktion:

• Kalibrierung des vertikalen und horizontalen Messsystems von Tastschnittgeräten
• Fertigung durch Ultrapräzisionsdrehen

Merkmale:

• Profilform sinusförmig (Typ C nach ISO 5436-1)
• DLC-(„Diamond like Carbon“) Beschichtung zur Erhöhung der Verschleiß- festigkeit und Reibungsminderung
• Bauform wie die erprobten „Halle“-Raunormale
• Nutzbare Breite des Profils ca. 5 mm
• 3 verschiedene Typen mit Nennwerten:

Chirp-Normal

Funktion:

• Testen des Übertragungsverhaltens von Oberflächenmessgeräten an diskreten Wellenlängen

Merkmale:

• Wellenlängen von 10 µm bis 91 µm
• Wellenlängenänderung in 5%-Schritten
• 24 Wellenlängenwerte (Werte der „E-24-Reihe“)
• Amplitude (Pt) konstant 1 µm
• Bei Periode 10 µm:
  Kleinster Krümmungsradius ca. 5 µm
  Größte Steigung ca. 0,3 rad
• Bei Periode 91 µm:
  Größter Krümmungsradius ca. 300 µm
  Kleinste Steigung ca. 0,04 rad