Bei 0,7 µm erhalten wir mit dem gewählten Fokus ein aufgelöstes Bild, in dem die Linienstruktur deutlich sichtbar ist und auch das Profil sechs Linien zeigt.

Bei 0,6 µm werden ebenfalls alle sechs Linien abgebildet, wenngleich das Rauschen bereits deutlich zugenommen hat.

Selbst bei 0,4 µm erhalten wir durch anschliessende Bildverarbeitung (Erhöhung des Kontrasts, was allerdings auch das Rauschen verstärkt) ein aufgelöstes Bild, das auch im Profil alle Linien deutlich zeigt.

Unser Ausgangsbild zeigt im Profil jedoch nur fünf statt sechs Linien. Es muss als unaufgelöst gewertet werden, da die Bildinformationen ineinander verschwimmen und eine verzerrte Struktur dargestellt wird.

Mithilfe von Simulationssoftware bilden wir dieses Phänomen mit einem simulierten, gleichmäßig hellen, kreisförmigen Fokalpunkt von 1,7 µm Durchmesser nach und erzielen dasselbe Ergebnis.

Uns interessiert nun, wie sich verschiedene Fokalpfeiler – hier jeweils als Durchmesser einer gleichmäßig hellen Kreisscheibe angegeben – bei der 0,4-µm-Struktur verhalten, wobei wir uns auf die Anzahl der identifizierten Linien konzentrieren. In 0,1-µm-Schritten verläuft alles problemlos bis 1,0 µm.

0,1 µm Fokalpunkt – 6 Linien:

0,6 µm Fokalpunkt – 6 Linien:

0,8 µm Fokalpunkt – 6 Linien:

1,0 µm Fokalpunkt – 6 Linien:

1,1 µm Fokalpunkt – KEINE EINZIGE LINIE SICHTBAR!

1,2 µm Fokalpunkt – NUR 5 LINIEN SICHTBAR!

Verbleibende 5 Linien bis zum Fokalpunkt von 1,7 µm, bis hin zu einer schwachen Sichtbarkeit bei 1,8 µm:

Bei einer Fokusgröße von 1,9 µm sind ebenfalls keine Linien mehr zu erkennen:

Bei 2,0 µm erscheinen nur noch 4 (schwache) Linien,

die dann bei 2,1 µm sehr deutlich zu sehen sind:

Wir konnten diesen Prozess so lange reproduzieren, bis bei 2,8 µm nur noch drei Linien sichtbar waren,

die daraufhin wieder deutlicher wurden. Zur Erinnerung: Die JIMA-Struktur enthält 6 Linien! Alle anderen Darstellungen entsprechen nicht der Realität.

Dieses Phänomen scheint somit offensichtlich von der Form bzw. Größe des verwendeten Fokus abzuhängen und konnte anhand des Simulationsmodells numerisch reproduziert werden.

Betrachtet man die Modulationsübertragungsfunktion (MTF) für ein Bild mit dem simulierten Fokus, so erkennt man mehrere Ortsfrequenzen, die unterschiedlichen Linienbreiten der Auflösungsmuster entsprechen, bei denen die Kurve die Nulllinie erreicht, d. h. das Bild würde überhaupt keinen Kontrast aufweisen. Die Bereiche zwischen zwei solchen Punkten entsprechen der Sichtbarkeit einer reduzierten Anzahl von Linien. Lediglich in dem Bereich bis zum ersten(!) Unterschreiten eines ausgewählten Schwellenwerts kann die entsprechende Strukturgröße als aufgelöst betrachtet werden. Ein gängiger, an der menschlichen Wahrnehmung orientierter Schwellenwert liegt bei 10%.

Mit dieser Simulation wollten wir verdeutlichen, dass scheinbar aufgelöste Bilder eines Prüflings nicht zwangsläufig immer das zeigen, was tatsächlich vorhanden ist. Bei der Verwendung der verschiedenen JIMA-Prüflinge wird dringend empfohlen, das tatsächliche Vorhandensein aller Linien der Struktur zu verifizieren. Comet Yxlon bietet in seinen CT-Systemen eine in Geminy integrierte Bedienerunterstützungssoftware, die Fehlinterpretationen vorbeugt und stets sicherstellt, welche Auflösungen tatsächlich erreicht werden können! Unten sehen Sie ein Beispiel für einen Auflösungsprüfbericht. Sprechen Sie uns einfach an.

* Die Bestimmung von Fokusgrößen in diesem Größenbereich ist noch nicht genormt. Im Rahmen des Förderprojekts NanoXSpot wurden unter Beteiligung von Comet Yxlon zwei Methoden weiterentwickelt und zur Normung vorgeschlagen.

** Nennwert. Es gilt eine Toleranz von ±10% bei 23°C. Ein begleitendes Zertifikat enthält die bei der Endabnahme gemessenen Ist-Größen.