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Fertigungskette von Si-Kugeln und interferometrische Bestimmung des Kugelvolumens

Internationaler Ringvergleich von 1D-Gittern (300 nm, 700 nm) und Stufenhöhennormalen (7 nm – 2 µm)

22.12.2009


Eindimensionale Gitter (1D-Gitter) und Stufenhöhennormale sind wichtige Kalibriernormale in der Nanometrologie. Sie werden primär zur Kalibrierung von hoch auflösenden Mikroskopen eingesetzt. Auf internationaler Ebene finden regelmäßig Maßvergleiche statt, um etwaige systematische Fehler in Messgeräten oder Auswertungen aufzudecken. Unter der Leitung der PTB nahmen drei europäische Metrologieinstitute (MIKES, Finnland; INRIM, Italien; PTB, Deutschland) und ein asiatisches Institut (A*STAR, Singapur) teil. Durch die Einbeziehung des A*STAR als ein Institut aus dem „Asian Pacific Metrology Programme“ (APMP) ist eine direkte Vernetzung der Ergebnisse des EURAMET-Ringvergleichs (EURAMET-Projekt 925) zu denen anderer regionaler Metrologieorganisation erreicht. Der Ringvergleich ist gemäß dem Mutual Recognition Agreement (MRA) auch bereits in der Datenbank des BIPM über internationale Maßvergleiche (KCDB) als Vergleich EUROMET.L-S15a registriert und die Messergebnisse sind dort einsehbar.

Ähnlich wie im vorangegangenen EUROMET-Projekt 707 waren die Messungen auch diesmal ausschließlich mit Rastersondenmikroskopen durchzuführen. Gleichzeitig wurde die Bandbreite der Messobjekte hin zu kleineren Stufenhöhen erweitert, so dass schließlich Stufenhöhen von 7 nm, 40 nm, 1000 nm und 2000 nm sowie eindimensionale Gitter mit Periodenlängen von nominal 300 nm und 700 nm gemessen wurden. Die ermittelten Messergebnisse zeigten eine ausgezeichnete Übereinstimmung und wiesen Abweichungen vom Referenzwert auf, die größtenteils im Sub-Nanometerbereich lagen.


Bild 1: Messergebnisse des 7 nm Stufenhöhennormals. Dargestellt sind die ermittelten Stufenhöhen-Messwerte sowie die beigeordneten erweiterten Messunsicherheiten U (k=2). Zusätzlich sind der Referenzwert href (durchgezogene, horizontale Linie) und dessen erweiterte Messunsicherheit eingezeichnet (gestrichelte, horizontale Linien).

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