Charakterisierung von Oberflächenablagerungen mit einem Mikrobiegebalken-Tastsensor im Kontakt-Resonanzmodus
Conference: MikroSystemTechnik 2015 - MikroSystemTechnik Kongress 2015
10/26/2015 - 10/28/2015 at Karlsruhe, Deutschland
Proceedings: MikroSystemTechnik 2015
Pages: 4Language: germanTyp: PDF
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Authors:
Suryo Wasisto, Hutomo; Dang, Ruochen; Peiner, Erwin (Institut für Halbleitertechnik (IHT), TU Braunschweig, 38106 Braunschweig, Deutschland)
Suryo Wasisto, Hutomo; Peiner, Erwin (Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), 38106 Braunschweig, Deutschland)
Doering, Lutz; Brand, Uwe (Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), 38116 Braunschweig, Deutschland)
Abstract:
Die Eignung von Silizium-Biegebalken-Tastsensoren mit anwendungsbezogen ausgeführter schlanker Geometrie wird in Hinblick auf den Nachweis von Oberflächenablagerungen anhand materialspezifischer Elastizitätseigenschaften untersucht, die durch Änderungen der Resonanzfrequenz und des Gütefaktors des schwingenden Biegebalkens bei Kontakt mit der Oberfläche angezeigt wird. Eine piezoresistive Wheatstone-Messbrücke (WB) und eine nasschemisch geätzte pyramidenförmige Spitze sind zur elektrischen Signalauslesung bzw. zur punktförmigen Antastung auf dem Biegebalken integriert. Für drei ausgewählte Modellmaterialien (Si, Cu und Gummi) ergeben sich gedämpfte Eigenschwingungen mit vom Elastizitätsmodul abhängigen, zu höheren Werten hin verschobenen Eigenfrequenzen. Der Sensor ist als Schlüsselkomponente eines adaptierbaren Form- und Rauheitsmesssystems für die Inline-Prozessüberwachung an Bearbeitungszentren für Mikrostrukturen mit hohem Aspektverhältnis vorgesehen.