Two-photon direct laser writing with metrologically traceable positioning :
Direktes Laserschreiben auf Basis von Zwei-Photonen-Absorption mit metrologisch rückführbarer Positionierung. - In: Technisches Messen, ISSN 2196-7113, Bd. 88 (2021), S. S22-S27
Die Erweiterung von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen (NPM-Maschinen) zu Fabrikationsmaschinen durch den Einsatz eines Femtosekundenlasers für die Umsetzung von direktem Laserschreiben mittels Zwei-Photonen-Absorption (2PA) ist ein vielversprechender Ansatz zur skalenübergreifenden metrologischen Fertigung im Bereich der lithografischen Techniken [23]. Dazu wurde zunächst ein Konzept zur Integration der Zwei-Photonen-Technologie in eine NPM-Maschine entwickelt und umgesetzt. Anschließend erfolgten eine Charakterisierung des Systems sowie gezielte Untersuchungen, um den Nachweis für die Synergie der beiden Techniken zu erbringen. Auf dieser Grundlage wurde ein neuer Ansatz zur Mikro- und Nanofabrikation mit hohem Durchsatz entwickelt und untersucht, welcher neue Möglichkeiten in der skalenübergreifenden, hochpräzisen Fertigung aufzeigt [5]. Dieser Mix-and-Match-Ansatz basiert auf einer Verbindung von 2PA-Laserschreiben mit Feldemissionslithografie zur Herstellung von Mastern für anschließende Nanoimprintlithografie. Nicht nur die Vorteile des großen Positionierbereichs der NMM-1 konnten herausgestellt werden, sondern auch die Vorteile, die sich durch die hochgenaue Positionierung ergeben. Eine systematische Reduzierung des Abstands zweier benachbarter Linien führte zu einer minimalen Stegbreite von unter 30 nm [15], was bei den kleinsten in der Literatur beschriebenen Distanzen zwischen zwei lasergeschriebenen Linien einzuordnen ist [3, 9, 19]. Die Center-to-Center-Distanz der Linien von etwa 1.695 [my]m bei einer numerischen Apertur von 0.16 und einer Wellenlänge von 801 nm beträgt nur etwa 56 % der für den Zweiphotonenprozess erweiterten Beugungsbegrenzung nach Rayleigh. Erstmalig konnte somit eine Stegbreite weit unterhalb der Beugungsbegrenzung mit herkömmlichem Zwei-Photonen-Laserschreiben in Positiv-Photolack realisiert werden.
https://doi.org/10.1515/teme-2021-0052
Topography analysis in the NPMM-200. - In: SMSI 2021, (2021), S. 266-267
https://doi.org/10.5162/SMSI2021/D6.1
Monte-Carlo analysis of challenges and limitations of dispersion-based optical thermometry. - In: SMSI 2021, (2021), S. 203-204
https://doi.org/10.5162/SMSI2021/C4.4
Measurement and calculation of surface temperature on tyre samples. - In: SMSI 2021, (2021), S. 195-196
https://doi.org/10.5162/SMSI2021/C3.4
A control concept of a compensation load cell in terms of calibration a cantilever. - In: SMSI 2021, (2021), S. 59-60
https://doi.org/10.5162/SMSI2021/A3.4
Development of a traceable cantilever calibration device. - In: SMSI 2021, (2021), S. 57-58
https://doi.org/10.5162/SMSI2021/A3.3
Adjustment concept for compensating stiffness and tilt sensitivity of a novel monolithic EMFC weighing cell. - In: SMSI 2021, (2021), S. 53-54
This paper describes the experimental investigation of a new adjustment concept for planar monolithic high precision electromagnetic force compensated weighing cells. The concept allows to adjust the stiffness and the tilt sensitivity of the compliant mechanisms to an optimum. A new prototype mechanism is set up and adjusted according to the developed mechanical model. For evaluation of the concept, the system was tested on a high precision tilt table and under high vacuum conditions.
https://doi.org/10.5162/SMSI2021/A3.1
New opportunities for measurement and sensor technology through digitization. - In: SMSI 2021, (2021), S. 25-26
https://doi.org/10.5162/SMSI2021/PT1
Foreword to the special issue on "Tip- and laser-based 3D nanofabrication in extended macroscopic working areas". - In: Nanomanufacturing and metrology, ISSN 2520-8128, Bd. 4 (2021), 3, S. 131
https://doi.org/10.1007/s41871-021-00113-7
In-situ evaluation of the pitch of a reflective-type scale grating by using a mode-locked femtosecond laser. - In: Applied Sciences, ISSN 2076-3417, Bd. 11 (2021), 17, 8028, S. 1-16
Major modifications are made to the setup and signal processing of the method of in-situ measurement of the pitch of a diffraction grating based on the angles of diffraction of the diffracted optical frequency comb laser emanated from the grating. In the method, the improvement of the uncertainty of in-situ pitch measurement can be expected since every mode in the diffracted optical frequency comb laser can be utilized. Instead of employing a Fabry-Pérot etalon for the separation of the neighboring modes in the group of the diffracted laser beams, the weight-of-mass method is introduced in the method to detect the light wavelength in the Littrow configuration. An attempt is also made to reduce the influence of the non-uniform spectrum of the optical comb laser employed in the setup through normalization operation. In addition, an optical alignment technique with the employment of a retroreflector is introduced for the precise alignment of optical components in the setup. Furthermore, a mathematical model of the pitch measurement by the proposed method is established, and theoretical analysis on the uncertainty of pitch measurement is carried out based on the guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM).
https://doi.org/10.3390/app11178028