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AHMT-Symposium 2026

Datum, Art des Beitrags, Ort:
,Vortrag,Kiel
Titel:

A Large-Travel Hybrid Metrology Platform Integrating Laser Focus Sensor and Atomic Force Microscopy

Autoren und Autorinnen:

Davi Anders Brasil (1), Michael Katzschmann (1), Steffen Hesse (1), Ludwig Herzog (1), Thomas Fröhlich (2), and

Thomas Kissinger (2)

(1) IMMS; (2) Technische Universität Ilmenau

Veranstaltung:
Messtechnisches Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik e.V.

Abstract:

Modern micro- and nanoscale manufacturing requires traceable multi-scale metrology spanning macroscopic geometries and sub-micrometre features. Singlesensor systems are limited by trade-offs between resolution, speed, and measurement range. This work presents a hybrid platform integrating an optical microscope, laser focus sensor (LFS), and atomic force microscope (AFM) on a six-degrees-of-freedom (6-DOF) nanopositioning stage, enabling inspection within a ø 200 mm x 25 mm workspace. A multi-stage alignment protocol ensures lateral repeatability through optical-to-mechanical verification, coordinate transformation, and edge-feature cross-correlation. Experiments on a patterned ultra-low expansion (ULE) substrate demonstrate consistent centroid localisation between LFS and AFM, with standard deviations below 100 nm. Residual discrepancies, attributed to different sensing principles, remain stable over time. The system enables hierarchical inspection through optical guidance, large-area LFS scanning, and targeted AFM analysis, supporting future scalable in-line metrology for semiconductors, micro-optics, and microelectromechanical systems (MEMS) applications.

Zugehörige Inhalte

Nahaufnahme des Quarzglas-Läufers mit einem Hubmodul aus Metall, Magnetbrücken und Laserinterferometer .

Projekt

NanoFab

Das IMMS arbeitet an Lösungen für ein hochdynamisches Antriebssystem zur mehrachsigen Bearbeitung von Objekten mit Nanometer-Präzision.

Patent

DE 10 2023 118 056

Positionierungssystem mit einem Regler sowie Verfahren zu dessen Konfiguration

Auszeichnung

iENA-Silbermedaille für die Erfindung „Beobachter der Atome - Methode zur sub-nm genauen Regelung verkoppelter überaktuierter Positioniersysteme”

Alex S. Huaman

Auszeichnung

Best Paper Award für den Beitrag: Picometer-Scale Positioning of a Linear Drive System via Feedforward-Feedback Control

Alex S. Huaman
Hand mit kleiner Platine (etwa einen Finger breit und zwei hoch), darauf der unverkapselte Chip, auf dem die Strukturen zu sehen sind.

Pressemitteilung,

Jahresbericht 2024 online

Download unter www.imms.de/jahresberichte

Pressemitteilung,

iENA-Silbermedaille für Beobachter der Atome

Neues Regelungskonzept zur sub-nanometergenauen Positionierung

Pressemitteilung,

Ready for Take-off – Vertikalantrieb für die 3D-Nanofertigung vorgestellt

IMMS-Doktorand verteidigt Promotion im DFG-Graduiertenkolleg NanoFab


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Wir entwickeln Aktorsysteme, Steuerungen und Regelungen als eingebettete Lösungen nach Kundenspezifikation mit höchsten Anforderungen an Präzision, Dynamik, verfügbaren Bauraum, Performance und Effizienz.

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Magnetische 6D-Direktantriebe mit nm-Präzision

Um die Fertigung makroskopischer High-Tech-Produkte mit mikroskopischer Präzision zu ermöglichen, forschen wir an wissenschaftlichen Grundlagen und technischen Lösungen für Nanopositioniersysteme für große Bewegungsbereiche.

Hochgenaues Präzisionsantriebssystem mit räumlichen (6D) Positioniergenauigkeiten im einstelligen nm-Bereich.

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Kontakt

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Dipl.-Hdl. Dipl.-Des. Beate Hövelmans

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Beate Hövelmans ist verantwortlich für die Text- und Bildredaktion dieser Webseite, für die Social-Media-Präsenz des IMMS auf LinkedIn und YouTube, die Jahresberichte, für die Pressearbeit mit Regional- und Fachmedien und weitere Kommunikationsformate des IMMS. Sie stellt Ihnen Texte, Bilder und Videomaterial für Ihre Berichterstattung zum IMMS bereit, vermittelt Kontakte für Interviews und ist Ansprechpartnerin für Veranstaltungen.

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