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Promotionsvortrag Physik: Schnellere 3D-Messung mit strukturierter Beleuchtung durch bessere Informationseffizienz

Jun 15
15. June 2018 14:00 - 15:00
Hörsaal H, Department Physik, Staudtstraße 5, Erlangen

Einladung zum Promotionsvortrag von Herrn Zheng Yang:
„Schnellere 3D-Messung mit strukturierter Beleuchtung durch bessere Informationseffizienz“

Die Halbleiterindustrie sucht für die In-Line-Inspektion beim „Packaging“ der neuen integrierten Schaltungen nach einem hochauflösenden optischen 3D-Sensor der sowohl raue als auch blanke Oberfläche einscannen kann. Gleichzeitig wird eine sehr hohe Messgeschwindigkeit von 160 Millionen 3D-Punkte/Sekunde angestrebt. Nur wenige Sensortype sind geeignet für die Messaufgabe. Als ein Kandidat wird das Messverfahren 3D-Mikroskopie mit strukturierter Beleuchtung (SIM: Structured-Illumination Microscopy) präsentiert und die Grenzen werden diskutiert. Die existierenden SIM-Systeme sind genau, hochauflösend und flexibel. Allerdings sind sie zu langsam für die geforderte Messgeschwindigkeit. Die Messgeschwindigkeit wird durch die
Kanalkapazität C3D eines 3D-Scanners charakterisiert. Die ultimative Grenze liegt bei der Kanalkapazität C2D der 2D-Kamera. Unglücklicherweise ist bei SIM die C3D viel weniger als C2D. Die niedrige Informationseffizienz h = C3D / C2D liegt häufig an technologischen Aspekten wie „Stop– and -Go“ bei Phasenschiebung und Tiefenscan. Aus informationstheoretischer Perspektive wird sie grundsätzlich durch die große Aufnahmeanzahl E während des Tiefenscans limitiert. Im Rahmen von dieser Arbeit wurde ein zeilenscannendes Scanverfahren für SIM entwickelt. Dadurch werden die Phasenschiebung und Tiefenscannen komplett vermieden. Objekt wird durch eine kontinuierliche laterale Bewegung des Sensors eingescannt. Durch optimale Auswahl der
Scanparameter erhöht sich die Informationseffizienz sich um 100% im Vergleich zu gängigen Methoden. Die Messgeschwindigkeit ist lediglich durch die Kamerageschwindigkeit limitiert. Der Aufbau ist so einfach, dass die Messgeschwindigkeit durch Parallelisierung von mehreren einfachen, kleinen und kostengünstigen Sensoren prinzipiell unbeschränkt skalierbar werden kann. (Vortrag auf Deutsch)

Dem Vortrag schließt sich eine Diskussion von 15 Minuten an. Vortrag und Diskussion sind öffentlich. Diesen Verfahrensteilen folgt ein nicht öffentliches Rigorosum von 45 Minuten.