Metrologie en inspectieconcepten

Optics

TNO ontwikkelt kennis binnen 5 technologielijnen:

• Spectroscopie identificeert monsters en karakteriseert materie op basis van de golflengte van licht.
• Fiber optics sensoren meten chemische, biologische en industriële processen in veeleisende omgevingen. Dit maakt procesbeheersing en optimalisatie mogelijk.
• Nano-fotonica ontwikkelt geïntegreerde sensorsystemen voor chemische, biochemische en fysische parameters. We onderzoeken ook de mogelijkheden die veelbelovende metamaterialen bieden.
• Zowel hoogwaardige industriële productieprocessen, zoals lithografie, als geavanceerde wetenschappelijke experimenten, bijvoorbeeld in de astronomie, zijn sterk afhankelijk van nauwkeurige en robuuste monitorsystemen. Metrologie-experts bedenken, ontwerpen en ontwikkelen dergelijke systemen, inclusief de benodigde technologie om ze te produceren.
• We bieden complete kalibratieconcepten voor optische instrumenten die uniek zijn in hun toepassing, zoals optische satelliet instrumenten.

Akoestische metrologie

TNO heeft een nieuwe akoestische metrologiemethode ontwikkeld met behulp van GHz-ultrasone golven om sub-surface structuren (>5μm) te meten. Het concept bestaat uit een GHz-akoestische transducer geïntegreerd op de punt van een op maat ontworpen tip, die vervolgens over een sample wordt gescand. De methode maakt, in tegenstelling tot conventionele akoestische microscopie, gebruik van niet-beschadigend solid contact zonder de noodzaak van vloeibare koppelingslagen. Dit maakt het gebruik van veel hogere akoestische frequenties en dus hogere resoluties mogelijk. Er is een experimentele opstelling gebouwd met een 4 GHz-transducer en met succes getest op 1,5-2μm sub-surface.

IR-AFM

AFM-gebaseerde methoden zijn populaire technieken om een breed scala aan materiaaleigenschappen op de kleinste lengteschalen te meten en te controleren, vooral in laboratoria en op universiteiten. Net als andere scantechnieken met een microscoop, vertrouwt AFM traditioneel sterk op de ervaring van de operator om goede resultaten te behalen. De afhankelijkheid van gespecialiseerde operators komt naast niet-lineaire interacties tussen tip en sample, ook door slecht gekarakteriseerde tipvormen en complexe resonante operating schemes. TNO ontwikkelt unieke bedrijfsmodi, kalibratiemethoden en gegevensanalyse-algoritmen. Dit alles draagt bij aan het bereiken van een hoge resolutie van materiaaleigenschappen met AFM. TNO ontwikkelt bijvoorbeeld IR-AFM-toepassingen voor het in beeld brengen van kwaliteitsmetingen van resist materialen, zoals chemische heterogeniteit van blanco resist of latente beelden. IR-AFM is een chemisch specifieke beeldvormingsmodaliteit met nanometerresolutie via IR-spectroscopie toegepast met een AFM-tip