Korrelativer 3D-Profiler für die KI-basierte Prozessentwicklung, Fachlos 1: 3D-Weißlichtinterferometersystem

Fachlos 1: 3D-Weißlichtinterferometersystem (CPV: 38600000-1) Das Weißlichtinterferometersystem muss aus zwei, eigenständig nutzbaren Messköpfen bestehen, wobei einer der Messköpfe (MK1) zum Lieferzeitpunkt in eine geeignet schwingungsgedämpfte Geräteplattform mit Bewegungssystem integriert sein muss. 1.1 Geräteplattform Die Geräteplattform muss folgende technische Spezifikationen erfüllen: - Zulässige laterale Probendimensionen: mindestens 300 mm x 300 mm - Zulässige Probenhöhe: mindestens 50 mm - Zulässiges Probengewicht: mindestens 5 kg Das Hauptgerät (exklusive Benutzerarbeitsplatz) muss als möglichst kompaktes und zugängliches Laborgerät mit einer Grundfläche von höchstens 1650 mm x 1250 mm ausgeführt sein. Eine nachträgliche Neupositionierung am Aufstellungsort muss z.B. durch absetzbare Rollen möglich sein. 1.2 Bewegungssystem Das Bewegungssystem der Grundplattform muss nachfolgende Spezifikationen erfüllen: - Laterale Positionierung (x,y- Richtung) mittels motorisierter Achsen mit einem Verfahrweg von mindestens 300 mm x 300 mm - Ausgleich der Probenhöhe durch eine motorisierte vertikal verbaute Positionierachse (z-Richtung) mit einem Verfahrweg von mindestens 50 mm - Ausgleich einer Verkippung zwischen Proben und Objektiv in zwei Achsen durch einen motorisierten Neige-Tisch mit einem Verkippungsbereich von mindestens 2° in beiden Richtungen 1.3 Messköpfe Messkopf 1 (MK1) muss nachfolgende Spezifikationen erfüllen: - Kameraauflösung: mindestens 5 MP - Geschwindigkeit bei voller Auflösung: mindestens 75 fps - Möglichkeit zur kameraseitigen Einschränkung der Messpunktzahl zur Erhöhung der Geschwindigkeit - Motorisierter Objektivrevolver für mindestens 4 Objektive - Verfahrweg der Messachse: mindestens 200 µm - Topografie-Wiederholbarkeit: 0.05 nm - Wiederholbarkeit RMS: 0.005 nm Messkopf 2 (MK2) muss nachfolgende Spezifikationen erfüllen: - Kameraauflösung: mindestens 1MP - Geschwindigkeit bei voller Auflösung: mindestens 750 fps - Möglichkeit zur kameraseitigen Einschränkung der Messpunktzahl zur Erhöhung der Geschwindigkeit - Verfahrweg der Messachse: mindestens 300 µm - Topografie-Wiederholbarkeit: 0.05 nm (Einfach-Scan) - Wiederholbarkeit RMS: 0.005 nm (Einfach-Scan) Es ist ein kompletter Kabelsatz mit 5 m Länge in doppelter Ausführung zu liefern. 1.4 Objektive Zum Lieferumfang des Systems müssen 5 Objektive mit folgenden Charakteristika enthalten sein: - 5x Objektiv Hellfeld zur Probennavigation mit NA>0,1 und WD >20 mm - 10x Objektiv Mirau mit NA>0,25 und WD >7 mm - 20x Objektiv Mirau mit NA>0,35 und WD > 4,5 mm - 50x Objektiv Mirau mit NA>0,5 und WD > 3 mm - mind. 100x Objektiv Mirau mit NA>0,75 und WD > 0,5 mm 1.5 Messmodi und Datenaufnahme Beide Messköpfe müssen über eine eigenständige Ansteuerung und Datenerfassung verfügen, welche zusätzlich mit den Komponenten der Geräteplattform kommunizieren bzw. diese steuern können, sofern sie dort verbaut sind. Folgende Messmodi müssen zwingend verfügbar sein: 1. vertical scanning interferometry (VSI) bzw. coherence-scanning interferometry (CSI) 2. phase shift interferometry (PSI) 3. extended phase shift interferometry (EPSI) als Kombination von VSI/CSI und PSI 4. Mehrfachmessung mit Profilmittelung 5. Variable Schrittweiten Folgende Messmodi wären wünschenswert: 1. Anpassungen des Messmodus zur Erhöhung der Auflösung für VSI/CSI/PSI/EPSI 2. Pre-Scan Routinen zur Verkürzung der Messzeit Die Auswertung der 3D Daten in Echtzeit wäre wünschenswert. 1.6 Rechentechnik In Anbetracht der mit dem Interferometer aufnehmbaren Datenmengen muss das System über eine performante Rechentechnik mit Mehrkernprozessor, mind. 1TB SSD, 64 GB DDR5-RAM, geeigneter externer Grafikkarte sowie einem Monitor mit einer Bildschirmdiagonale von mindestens 27" ausgestattet sein. 1.7 Software Zur Datenaufnahme muss das System über eine geeignete Software mit graphischer Benutzeroberfläche verfügen. Die Software muss die Visualisierung der Probenoberfläche sowie die Anpassung der Abbildungsparameter und die Steuerung der motorisierten Aktoren ermöglichen. Ferner muss damit der Messbereich, die Schrittweite bzw. ROI oder das Binning festgelegt werden können. Die Software muss die Analyse ausgedehnter Bildbereiche durch Aneinanderreihung von Einzelmessungen (Stitching) ermöglichen. Die Software zur Auswertung der Daten muss die folgende Mindestfunktionalität aufweisen: - Automatische Visualisierung von 3D-Daten - Zusammenführung von Einzelmessungen unter Einbeziehung von Positionierdaten und Überlappungsbereichen - Berechnung von 2D (Profilschnitte) und 3D Rauheitsparametern und Basisfunktionen für die Bewertung von Geometrien - Erstellen von Makros und Batch-Processing von Datensätzen - Analyse von transparenten Schichten auf reflektierenden Substraten Ergänzung wäre die Zusammenführung von Einzelmessungen unter Einbeziehung von Höhen- und Winkeldaten wünschenswert. 1.8 Schnittstellen Zur Integration der Messköpfe in andere Anlagen muss ein Software Development Kit (SDK) mit Bibliotheken für mindestens eine der folgenden Programmiersprachen enthalten sein : C, C#, Python. Sofern verfügbar, wäre ein I/O-Modul für die Triggerung vordefinierter Messoperationen wünschenswert. 1.9 Standards Für die Kalibrierung des Systems müssen folgende Standards geliefert werden: - Laterale Kalibierstandards für alle Objektive - Ebenheitsstandard - Stufenstandard 1.10 Installation und Training Nach erfolgter Installation durch den Lieferanten, müssen mindestens 2 Mitarbeiter der AG vor Ort in der Handhabung des Geräts unterwiesen werden.