DE102008024808B3 - Geometry model i.e. millimeter linear model, has mono-crystal plate including plate-recess, which is bounded by plate-boundary and passes along crystal plane of plate, so that plate is retrofitted between recesses to common shared recess - Google Patents

Abstract

The model i.e. millimeter linear model (10), has a mono-crystal plate (12) including a plate-recess (16), which is bounded by a plate-boundary (18). Another mono-crystal plate (24) is connected with the former mono-crystal plate, and the plate-boundary passes along a crystal plane of the former mono-crystal plate. The latter crystal plate includes another plate-recess (26), which is bounded by another plate-boundary (25) and passes along a crystal plane of the latter crystal plate, so that the latter mono-crystal plate is retrofitted between recesses to a common shared recess (38). An independent claim is also included for a method for manufacturing a millimeter linear model.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geometrienormal, insbesondere ein Millimeterbereich-Längennormal, das eine erste Platte, die eine Erstplatten-Ausnehmung aufweist, die von einem Erstplatten-Rand begrenzt ist, und zumindest eine zweite Platte, die mit der ersten Platte verbunden ist, umfasst.The The invention relates to a geometric standard, in particular a millimeter-range length standard, which is a first Plate having a first plate recess, the one of First plate edge is limited, and at least a second plate, which is connected to the first plate comprises.

Bei einem derartigen Endmaßstapel wird eine Erstplatte, die als Grundkörper fungiert, mit mehreren, voneinander beabstandeten Platten bzw. Blöcken verbunden. Die Abstände zwischen den einzelnen Platten bzw. Blöcken werden exakt vermessen. Zum Kalibrieren einer Koordinatenmessmaschine werden dann die einzelnen Blöcke angetastet, deren Abstände voneinander vermessen und das Messergebnis mit dem Soll-Ergebnis verglichen.at such a final size stack becomes a first plate, which acts as a basic body, with several, connected spaced apart plates or blocks. The distances between the individual plates or blocks will be measured accurately. For calibrating a coordinate measuring machine then become the individual blocks touched, their distances measure each other and the measurement result with the target result compared.

Nachteilig an bestehenden Millimeterbereich-Längennormalen ist, dass die maximal erzielbare Messgenauigkeit durch deren Oberflächenrauigkeit begrenzt ist. Bei der Herstellung der Endmaßstapel müssen die beispielsweise aus Stahl bestehenden Bestandteile poliert werden, so dass eine möglichst geringe Oberflächenrauigkeit entsteht. Es verbleibt aber ein Bereich der Oberflächenrauigkeit, so dass die exakte Begrenzung des Längennormals nur bis in die Größenordnung der Oberflächenrauigkeit definiert ist.adversely at existing millimeter-range length standards is that the maximum achievable accuracy due to their surface roughness is limited. For example, in the production of the final size stack Steel existing components are polished so that as possible low surface roughness arises. But there remains a range of surface roughness, so that the exact limit of the length standard only up to the order of magnitude the surface roughness is defined.

Aus der DE 10 2004 022 750 A1 ist ein Mikroprüfkörper zur Einmessung dimensionaler Messgeräte bekannt, der durch Abformung einer Anordnung von in einem Siliziumwafer eingeätzten Pyramiden entstanden ist. Ein derartiger Mikroprüfkörper eignet sich jedoch nachteiligerweise nicht für eine Prüfung im Bereich mehrerer Größenordnungen und ist auf den Mikrometerbereich beschränkt. Vor allen Dingen sind die Pyramiden in einer Ebene angeordnet und so ausgebildet, dass die Position der Pyramiden und nicht die Form der einzelnen Pyramiden gemessen werden kann.From the DE 10 2004 022 750 A1 For example, a microprobe for measuring dimensional gauges is known which is formed by molding an array of pyramids etched in a silicon wafer. However, such a micro-test piece is disadvantageously not suitable for a test in the range of several orders of magnitude and is limited to the micrometer range. Above all, the pyramids are arranged in a plane and designed so that the position of the pyramids and not the shape of the individual pyramids can be measured.

Aus der DE 103 42 689 B3 ist ein Verfahren zur Herstellung von Prüfkörpern für die Überprüfung von Messgeräten bekannt, bei dem einzelne Segmente durch Stapeln zum gesamten Prüfkörper zusammengesetzt werden. So wird ein hohes Aspektverhältnis für Mikrobohrungen erreicht. Nachteilig hieran ist, wie oben beschrieben, die gering erreichbare Oberflächenqualität.From the DE 103 42 689 B3 a method for the production of test specimens for the review of measuring instruments is known in which individual segments are assembled by stacking the entire specimen. This achieves a high aspect ratio for microbores. A disadvantage of this, as described above, the low achievable surface quality.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Längennormal vorzuschlagen, das eine erhöhte Messgenauigkeit erlaubt.Of the Invention has for its object to propose a length standard, the an increased measuring accuracy allowed.

Die Erfindung löst das Problem durch ein gattungsgemäßes Längennormal, bei dem die erste Platte und die zweite Platte Einkristalle sind, der Erstplatten-Rand entlang einer Kristallebene der ersten Platte verläuft und die zumindest eine zweite Platte umfasst, die eine Zweitplatten-Ausnehmung aufweist, die von einem Zweitplatten-Rand begrenzt wird, der entlang einer Kristallebene der zweiten Platte verläuft, so dass sich die Erstplatten-Ausnehmung und die Zweitplatten-Ausnehmung zu einer gemeinsamen Ausnehmung ergänzen.The Invention solves the problem by a generic length standard, in which the first plate and the second plate are single crystals, along the first plate edge a crystal plane of the first plate runs and the at least one second plate having a second plate recess, that of a second plate edge bounded along a crystal plane of the second plate runs, so that the first-plate recess and the second-plate recess to complement a common recess.

Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Längennormal ist, dass hochpräzise Verfahren der Fotolithographie und anschließende Ätztechniken genutzt werden können, um den Erstplatten-Rand der Ausnehmungen auszubilden. Da Ätzverfahren bis auf wenige Kristallgitterabstände genau sind, wird eine sehr geringe Oberflächenrauig keit erreicht, die im Bereich weniger Nanometer oder sogar im Subnanometerbereich liegen können.Advantageous on the length standard according to the invention is that high-precision Photolithography and subsequent etching techniques are used can, to form the first plate edge of the recesses. Because etching process are accurate to a few crystal lattice intervals, is a very low surface roughness achieved in the range of a few nanometers or even in the subnanometer range can lie.

Gleichzeitig erlaubt es das Verwenden von Einkristallen, einzelne Wafer so miteinander zu verbinden, dass sie sich wie ein einstückiges Objekt verhalten. So wird ein Längennormal im Millimeterbereich erhalten, das mit Koordinatenmessmaschinen sicher angetastet werden kann.simultaneously allows the use of single crystals, individual wafers together to connect, that they behave like a one-piece object. So becomes a length normal obtained in the millimeter range, that with coordinate measuring machines sure can be touched.

Im Rahmen der folgenden Beschreibung wird unter einem Millimeterbereich-Längennormal insbesondere ein Längennormal verstanden, das zumindest eine Länge verkörpert, die größer ist als 1 mm. Hierunter ist zu verstehen, dass das Millimeterbereich-Längennormal mindestens eine Längenverkörperung umfasst, die mit einem Koordinatenmessgerät prozesssicher antastbar ist. Dazu genügt es beispielsweise nicht, aus einem Siliziumwafer eine Ausnehmung herauszuätzen. Aufgrund der Dünne des Siliziumwafers wäre ein prozesssicheres Antasten der Längenverkörperung, beispielsweise in Form der Erstplatten-Ausnehmung, nicht möglich. Der Kontaktpunkt, in dem angetastet wird, wäre nämlich nicht mit hinreichender Sicherheit weit genug von einer Kante der Erstplatten-Ausnehmung beabstandet. Insbesondere ist das Millimeterbereich-Längennormal so ausgebildet, dass es prozesssicher mit einem Messkopf angetastet werden kann, der einen Durchmesser von 500 μm oder weniger hat. Günstig ist es daher, wenn das Längennormal Antastflächen besitzt, die mindestens 1 mm breit und hoch sind. Unter dem Rand wird diejenige Fläche verstanden, die die Ausnehmung begrenzt. Der Rand geht in einer Kante in die jeweilige Oberfläche der Platte über.in the In the following description, under a millimeter-range length standard, in particular normal length understood, that at least a length embodies which is bigger than 1 mm. By this is meant that the millimeter range length normal at least one length embodiment includes, which is probable with a coordinate measuring machine process reliable. That's enough For example, it does not, from a silicon wafer, a recess herauszuätzen. Due to the thinness of the Silicon wafers would be a process-reliable probing of the length embodiment, for example in Shape of the first plate recess, not possible. The contact point, in which is touched, would be namely not with enough security far enough from one edge of the first plate recess spaced. In particular, the millimeter-range length is normal designed so that it is reliably probed with a measuring head can be, which has a diameter of 500 microns or less. Cheap is it therefore, if the length normal Antastflächen which are at least 1 mm wide and high. Under the edge becomes that area understood that limits the recess. The edge goes in one Edge into the respective surface the plate over.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zumindest eine zweite Platte eine Zweitplatten-Ausnehmung auf, die von einem Zweitplatten-Rand begrenzt wird, der entlang einer Kristallebene der zweiten Platte verläuft. Beispielsweise hat die Zweitplatten-Ausnehmung die gleichen Abmessungen wie die Erstplatten-Ausnehmung, da sie im gleichen lithographischen Prozess hergestellt worden ist. Durch Übereinanderstapeln von erster Platte, zweiter Platte und gegebenenfalls weiteren Platten wird ein Plattenstapel montiert, der eine Plattenstapel-Ausnehmung besitzt, deren Rand eine sehr geringe Oberflächenrauigkeit aufweist. Zwei gegenüberliegende Wände der Plattenstapel-Ausnehmung können dann als Maßverkörperung für eine Länge verwendet werden, die beispielsweise mehr als 1 mm beträgt.In a preferred embodiment, the at least one second plate has a second plate recess bounded by a second plate edge extending along a crystal plane of the second plate. For example, the second plate recess has the same dimensions as the first plate recess, since they wor in the same lithographic process that is. By stacking the first plate, the second plate and optionally further plates, a plate stack is mounted, which has a plate stacking recess whose edge has a very low surface roughness. Two opposite walls of the plate stacking recess can then be used as a measuring standard for a length, for example, more than 1 mm.

Bevorzugt sind für die erste Platte, die zweite Platte und, sofern vorhanden, weitere Platten, Halbleiter-Einkristalle. Die Platten können in anderen Worten Halbleiter-Wafer sein, beispielsweise Silizium-Einkristalle, wie Silizium-Wafer. Es ist möglich, Halbleiter-Einkristalle (bspw. durch Ätz- oder Poliertechniken) so zu bearbeiten, dass sehr glatte Oberflächen entstehen. Es ist zudem möglich, Ausnehmungen in die Halberleiter-Einkristalle zu ätzen, die mit hoher Genauigkeit entlang vorbestimmbarer Kristallebenen verlaufen. Bei diesem Ätzen entstehen Oberflächen mit sehr geringen Oberflächenrauigkeiten. Beispielsweise liegen Mittenrauwerte nach DIN unterhalb von 5 nm.Prefers are for the first plate, the second plate and, if available, more Plates, semiconductor single crystals. In other words, the plates may be semiconductor wafers, for example Silicon single crystals, such as silicon wafers. It is possible semiconductor single crystals (for example by etching or polishing techniques) so that very smooth surfaces are created. It is also possible Etch recesses in the semiconductor single crystals, with high accuracy along predeterminable crystal planes run. In this etching arise surfaces with very low surface roughness. For example, mean roughness values according to DIN are below 5 nm.

Besonders präzise Millimeterbereich-Längennormale werden erhalten, wenn die Ausnehmungen durch Ätzen hergestellt sind. Als Ätzen kommt beispielsweise anisotropes, nasschemisches Ätzen in Betracht.Especially precise Millimeter-length standards are obtained when the recesses are made by etching. As etching, for example anisotropic, wet-chemical etching in Consideration.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Millimeterbereich-Längennormal eine Erstplatten-Ausnehmung mit einem geometrischen Schwerpunkt, wobei einander bezüglich des geometrischen Schwerpunkts gegenüberliegende Teile des Erstplatten-Rands parallel verlaufen. Durch Übereinanderstapeln von zwei oder mehreren solcher Platten wird ein Plattenstapel mit einer Plattenstapel-Ausnehmung erhalten, die sich in ihrem Querschnitt im Wesentlichen nicht ändert. Die gegenüberliegenden Ränder der Plattenstapel-Ausnehmung eignen sich dann als Maßverkörperung einer Länge. Das Längennormal ist zudem mechanisch so stabil, dass es sicher gehandhabt werden kann.According to one preferred embodiment has the millimeter-range length normal a first plate recess with a geometric center of gravity, with respect to each other the geometric center of gravity opposite parts of the first panel edge run parallel. By stacking of two or more such plates is a plate stack with a plate stack recess which does not substantially change in cross-section. The opposite margins the plate stack recess are then suitable as a material measure a length. The normal length is also mechanically stable enough to handle it safely can.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ergänzen sich die Ausnehmungen zu einer inversen Pyramide, deren Seitenflächen in unterschiedlichen Winkeln zu einer Oberfläche der Platten verlaufen. Es ist zudem möglich, dass sich die Ausnehmungen zu einer gemeinsamen Ausnehmung ergänzen, bei der ein Randabschnitt oder zwei Randabschnitte senkrecht zur Oberfläche der Platten verlaufen, wohingegen die verbleibenden Rand-Abschnitte unter einem nicht-rechten Winkel zur Oberfläche ver laufen. Bevorzugt sind mindestens zwei der Ausnehmungen gleich groß, so dass sich alle Ränder so aneinander anschließen, dass ein ebener gemeinsamer Rand entsteht.According to one alternative embodiment complement each other the recesses into an inverse pyramid whose side surfaces in different angles to a surface of the plates. It is also possible that the recesses complement each other to a common recess, in the an edge portion or two edge portions perpendicular to the surface of Plates run, whereas the remaining edge sections running ver at a non-right angle to the surface. Preferred are at least two of the recesses are the same size, so that all edges are like that connect to each other, that a flat common edge arises.

Es ist zudem möglich, dass die Platten mehr als eine Ausnehmung aufweisen. Wenn in den Ansprüchen und in der Beschreibung „ein” oder „eine” verwendet wird, so ist hierunter der unbestimmte Artikel gemeint, nicht das Zahlwort. Wenn die Platten mehr als eine Ausnehmung aufweisen, können die sich zu jeweiligen gemeinsamen Ausnehmungen ergänzen, die eine vorgegebene Anordnung bilden. Auf diese Weise kann das Längennormal auch als Winkelnormal eingesetzt werden.It is also possible that the plates have more than one recess. If in the claims and "on" or "one" in the description is meant by this, the indefinite article is not that Numeral. If the plates have more than one recess, they can to complement each other's common recesses, which have a given Form arrangement. In this way, the length standard can also be used as an angle normal be used.

Bevorzugt besitzt die erste Platte eine Oberseite und der Erstplatten-Rand verläuft senkrecht zur Oberseite. Sind weitere Platten vorhanden, so verlaufen die entsprechenden Ränder bevorzugt zu den jeweiligen Oberseiten der Platten. Auf diese Weise wird eine besonders leicht antastbare Längenverkörperung erhalten.Prefers For example, the first plate has an upper side and the first plate edge extends perpendicular to the top. Are more plates available, so run the corresponding margins preferably to the respective tops of the plates. This way will obtained a particularly easily ascertainable length embodiment.

Ein leicht zu handhabendes Millimeterbereich-Längennormal wird erhalten, wenn eine dritte Platte vorhanden ist, die eine Drittplatten-Ausnehmung aufweist, die von einem Drittplatten-Rand begrenzt wird, die ein Einkristall ist und deren Drittplatten-Rand entlang einer Kristallebene der Drittplatte verläuft, wobei die Erstplatten-Ausnehmung, die Zweitplatten-Ausnehmung eine Pyramide oder Stufenpyramide bilden. Es ist zudem möglich, dass jeweils zwei, drei oder mehr Plattenausnehmungen gleiche Abmessungen aufweisen und dass dann übereinander gestapelte Sätze von Platten mit gleichen Ausnehmungen ihrerseits übereinander gestapelt werden, so dass die Stufen der Stufenpyramide aus mehreren Platten bestehen und größere Absätze haben.One easy-to-handle millimeter-length standard is obtained when a third plate is present, which is a third plate recess which is bounded by a third plate edge, the one Single crystal is and its third plate edge along a crystal plane of the Third plate runs, wherein the first-plate recess, the second plate recess form a pyramid or step pyramid. It is also possible that each two, three or more plate recesses of the same dimensions and then over each other stacked sentences of plates with the same recesses in turn one above the other be stacked so that the stages of the step pyramid consist of several Consist of plates and have larger heels.

Bevorzugt weisen die erste Platte und die zweite Platte insbesondere alle Platten Positionsmarker auf. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass die einzelnen Platten in einem Mask-Aligner angeordnet und zueinander ausgerichtet werden können, wodurch sie mit hoher Präzision aneinander befestigt bzw. miteinander verbondet werden können. Die Positionsmarker sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie op tisch, elektronenoptisch, mechanisch und/oder rastersondenmikroskopisch erfassbar, insbesondere antastbar sind.Prefers In particular, all of the first plate and the second plate are all Plates position markers on. This advantageously achieves that the individual plates are arranged in a mask aligner and to each other can be aligned making them with high precision attached to each other or can be bonded together. The Position markers are preferably designed so that they op table, Electron-optical, mechanical and / or scanning probe microscopy detectable, in particular palpable.

Es ist möglich, die Positionsmarker in Form von inversen Pyramiden auszubilden, deren Begrenzungsflächen durch ätzbegrenzende Kristallebene gebildet sind. Die inversen Pyramiden können zum Beispiel eine rechteckige oder quadratische Grundfläche haben. Bevorzugt werden die Positionsmarker in denselben Prozessschritt wie die Ausnehmungen gefertigt. Alternativ haben die Positionsmarker die Gestalt erhabener Pyramiden oder von Kugeln oder Ringen mit erhabenem Zentrum. Es ist möglich, die Positionsmarker zumindest teilweise als Dünnschichtmarke auszubilden, beispielsweise als durch Lithographie hergestellte Metalllinien. Das erleichtert eine optische Antasterfassung. Die lithographische Herstellung dieser Marker ist nur möglich, weil das Längennormal aus einzelnen Platten aufgebaut ist. Herkömmliche Längennormale können aufgrund ihrer Höhe nicht nachträglich durch Lithographie strukturiert oder mit Markern versehen werden.It is possible to form the position markers in the form of inverse pyramids whose boundary surfaces are formed by etching-limiting crystal planes. The inverse pyramids may, for example, have a rectangular or square base. Preferably, the position markers are manufactured in the same process step as the recesses. Alternatively, the position markers have the shape of raised pyramids or spheres or rings with a raised center. It is possible to form the position markers at least partially as a thin-film mark, for example as by Lithography produced metal lines. This facilitates optical traffic detection. The lithographic preparation of these markers is only possible because the length standard is composed of individual plates. Due to their height, conventional length standards can not be subsequently structured by lithography or provided with markers.

Besonders bevorzugt sind die Platten miteinander verbondet. Unter einem Bonden wird das Verbinden von zwei Platten ohne Klebstoff verstanden, bei dem die miteinander in Verbindung gebrachten Flächen eine innige, feste Verbindung miteinander eingehen.Especially Preferably, the plates are bonded together. Under a bonding is understood to mean the joining of two plates without adhesive the surfaces connected to each other form an intimate, firm connection enter into each other.

Möglich ist das direkte Bonden (das so genannte Silizium-Direkt-Bonden (SDB)), das eutektische Bonden, das anodische Bonden oder ein Waferbonden.Is possible direct bonding (the so-called silicon direct bonding (SDB)), eutectic bonding, anodic bonding or wafer bonding.

Bei einem Längennormal handelt es sich um eine Verkörperung einer Länge durch einen lichten Abstand zwischen zwei Flächen. Davon zu unterscheiden sind Dickennormale, bei denen der Abstand zwischen zwei Oberflächen eine Massverkörperung darstellt.at a length standard it is an embodiment a length by a clearance between two surfaces. To distinguish from it are Dickennormale, where the distance between two surfaces one graduation represents.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigtin the The invention will be described below with reference to exemplary embodiments explained in more detail. there shows

1 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Millimeterbereich-Längennormals aus vier Platten, 1 an exploded view of a millimeter-range length standard according to the invention of four plates,

2 das Längennormal gemäß 1 in einem verbundenen Zustand, 2 the length standard according to 1 in a connected state,

3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Millimeterbereich-Längennormals, 3 a further embodiment of a millimeter-range length standard according to the invention,

4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Millimeterbereich-Längennormals, 4 shows a further embodiment of a millimeter-range length standard according to the invention,

5a zeigt einen Positionsmarker eines erfindungsgemäßen Millimeterbereich-Längennormals, 5a shows a position marker of a millimeter-range length standard according to the invention,

5b zeigt ein Querschnitt durch das erfindungsgemäße Längennormal und 5b shows a cross section through the length standard according to the invention and

5c ist eine Draufsicht auf das Längennormal. Die 5c is a plan view of the length standard. The

6a bis 6e zeigen Querschnitte von Ausführungsformen erfindungsgemäßer Millimeterbereich-Längennormale. 6a to 6e show cross sections of embodiments according to the invention millimeter range length standards.

1 zeigt ein Millimeterbereich-Längennormal 10, das eine erste Platte 12 aus einem Silizium-Einkristall umfasst. Die erste Platte 12 besitzt eine Oberseite 14 und hat eine erste Platten-Ausnehmung 16. Die Erstplatten-Ausnehmung 16 ist von einem Erstplatten-Rand 18 umgeben, der zwischen der Oberseite 14 und einer Unterseite 20 der ersten Platte 12 verläuft. 1 shows a millimeter range length normal 10 that a first plate 12 comprising a silicon single crystal. The first plate 12 has a top 14 and has a first plate recess 16 , The first-plate recess 16 is from a first plate edge 18 Surrounded between the top 14 and a bottom 20 the first plate 12 runs.

Der Erstplatten-Rand 18 ist eine Fläche, die sich von der Oberseite 14 zur Unterseite 20 erstreckt und aus vier Erstplatten-Randabschnitten 19.1 bis 19.4 besteht. Zwischen je zwei Erstplatten-Randabschnitten 19.1 und 19.3 bzw. 19.2 und 19.4 beträgt ein lichter Abstand beispielsweise über 1 mm.The first plate edge 18 is an area that is different from the top 14 to the bottom 20 extends and four first panel edge portions 19.1 to 19.4 consists. Between every two first-plate edge sections 19.1 and 19.3 respectively. 19.2 and 19.4 is a clear distance, for example, about 1 mm.

2 zeigt, dass sich die Ausnehmungen 16, 26, 32 zu einer gemeinsamen Ausnehmung 38 in Form einer inversen Stufenpyramide ergänzen. 2 shows that the recesses 16 . 26 . 32 to a common recess 38 in the form of an inverse step pyramid.

3 zeigt eine erfindungsgemäße weitere Ausführungsform eines Längennormals, bei der jede Platte mehr als eine Ausnehmung besitzt. So weist die erste Platte 12 eine erste Erstplatten-Ausnehmung 16.1, eine zweite Erstplatten-Ausnehmung 16.2, eine dritte Erstplatten-Ausnehmung 16.3 und eine vierte Erstplatten-Ausnehmung 16.4 auf. 3 shows a further embodiment of a length standard according to the invention, in which each plate has more than one recess. This is how the first plate points 12 a first first-plate recess 16.1 , a second first-plate recess 16.2 , a third first-plate recess 16.3 and a fourth first-plate recess 16.4 on.

Es ist zudem möglich, dass die Ränder nicht unter einem rechten Winkel verlaufen, sondern beispielsweise einwärts geneigt sind. Die Ausnehmungen sind dann so geformt, dass die Ränder glatt, das heißt, im mathematischen Sinne stetig und stetig differenzierbar, ineinander übergehen und sich beispielsweise eine Pyramide in dem Plattenstapel aus den einzelnen Platten ausbildet. So kann auch ein Volumennormal erhalten werden.It is also possible that the edges not at a right angle, but for example inwards are inclined. The recesses are then shaped so that the edges are smooth, this means, in the mathematical sense continuous and continuously differentiable, merge into each other and for example, a pyramid in the plate stack from the forming individual plates. So can also get a volume norm become.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Längennormals 10, bei dem die Ausnehmungen randständig sind. Das heißt, dass beispielsweise die Erstplatten-Ausnehmungen 16.1, 16.2, 16.3, 16.4 der ersten Platte 12 nur aus zwei Erstplatten-Randabschnitten bestehen. So besteht die Erstplatten-Ausnehmung 16.4 aus den beiden Erstplatten-Randabschnitten 19.4.1 und 19.4.2.. 4 shows a further embodiment of a length standard according to the invention 10 in which the recesses are marginal. That is, for example, the first-plate recesses 16.1 . 16.2 . 16.3 . 16.4 the first plate 12 consist only of two first-plate edge portions. So there is the first plate recess 16.4 from the two first-plate edge sections 19.4.1 and 19.4.2 ..

5a zeigt eine Detailansicht eines Positionsmarkers 28, der aus einer Ausnehmung 40, die durch Lithographie und Ätzen hergestellt ist, und vier Metalllinien 42.1 bis 42.4 aufgebaut ist. 5a shows a detailed view of a position marker 28 that made a recess 40 , which is made by lithography and etching, and four metal lines 42.1 to 42.4 is constructed.

5b zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Millimeterbereich-Längennormal, bei dem die Querschnitte von Positionsmarkern erkennbar sind. Es ist zudem zu erkennen, dass die Erstplatten-Ausnehmung 16 mit ihrem Erstplatten-Rand 18 einen Böschungswinkel α mit der Oberseite 14 bildet. Der Böschungswinkel α beträgt vorzugsweise 90 Grad. Er kann jedoch u. a. auch Werte kleiner als 90 Grad annehmen. In dem in 5b gezeigten Fall sind die Böschungswinkel L des Erstplatten-Rands 18 und des Zweitplatten-Rands 25 gleich groß. Das ist aber nicht notwendig, es ist auch möglich, dass sich die Böschungswinkel L verschiedener Platten voneinander unterscheiden. 5b shows a cross section through an inventive millimeter range length standard, in which the cross sections of position markers are recognizable. It can also be seen that the first-plate recess 16 with her first plate edge 18 a slope angle α with the top 14 forms. The slope angle α is before preferably 90 degrees. However, it can also accept values below 90 degrees. In the in 5b In the case shown, the angle of repose L of the first-plate edge 18 and the second plate edge 25 same size. But this is not necessary, it is also possible that the slope angle L different plates differ from each other.

5c zeigt eine perspektivische Ansicht der gemeinsamen Ausnehmung 14 mit einzelnen Positionsmarkern. 5c shows a perspective view of the common recess 14 with individual position markers.

6a zeigt einen ersten Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Längennormal, bei dem die Böschungswinkel α für die erste Platte 12 und die zweite Platte 24 gleich groß sind und 90 Grad betragen. Die Ausnehmungen hingegen sind unterschiedlich groß. 6a shows a first cross section through a length standard according to the invention, in which the angle of repose α for the first plate 12 and the second plate 24 are the same size and 90 degrees. The recesses, however, are of different sizes.

Im Querschnitt gemäß 6b sind die Böschungswinkel L gleich groß, aber von 90 Grad verschieden.In cross-section according to 6b the slope angles L are the same size but different from 90 degrees.

Im Querschnitt gemäß 6c ist ein Böschungswinkel 90 Grad und der zweite Böschungswinkel ist kleiner als 90 Grad.In cross-section according to 6c is a slope angle 90 degrees and the second slope angle is less than 90 degrees.

Im Querschnitt gemäß 6d ist der Böschungswinkel der ersten Platte 12 kleiner als 90 Grad und der Böschungswinkel der zweiten Platte 24 beträgt 90 Grad.In cross-section according to 6d is the angle of repose of the first plate 12 less than 90 degrees and the angle of repose of the second plate 24 is 90 degrees.

6e zeigt, dass der Böschungswinkel α auch größer als 90 Grad sein kann. 6e shows that the slope angle α can also be greater than 90 degrees.

Der Erstplatten-Rand 18 schließt sowohl mit der Oberseite 14 als auch mit der der Oberseite 14 gegenüberliegenden Unterseite 20 einen rechten Winkel ein. Die erste Platte 12 hat eine Dicke D von mindestens 1 mm und besitzt um die Erstplatten-Ausnehmung 16 herum Positionsmarker, 22.1, 22.2, 22.3 .... Bezugszeichen ohne Zählsuffix bezeichnen im Folgenden das Objekt als solches. Die Positionsmarker 22 und die Erstplatten-Ausnehmung 16 werden fotolithographisch und mit mittels nass chemischem Ätzen in die erste Platte 12 eingebracht. Dabei verläuft die <110>-Richtung senkrecht zur Oberseite 14 und damit parallel zum Erstplatten-Rand 18.The first plate edge 18 closes with both the top 14 as well as with the top 14 opposite bottom 20 a right angle. The first plate 12 has a thickness D of at least 1 mm and has around the first plate recess 16 around position markers, 22.1 . 22.2 . 22.3 In the following, reference signs without counting suffix designate the object as such. The position markers 22 and the first-plate recess 16 are photolithographically and by means of wet chemical etching in the first plate 12 brought in. The <110> direction is perpendicular to the top 14 and thus parallel to the first plate edge 18 ,

Das Millimeterbereich-Längennormal 10 umfasst zudem eine zweite Platte 24, die eine Zweitplatten-Ausnehmung 26 mit Zweitplatten-Rand 25 besitzt. An den Stellen, die den Stellen für die Positionsmarker 22 der ersten Platte 12 entsprechen, weist auch die zweite Platte 24 Positionsmarker 28.1, 28.2, 28.3, ... auf. Die Zweitplatten-Ausnehmung 26 hat, wenn die Positionsmarker 22 und 28 zueinander ausgerichtet sind, einen geometrischen Schwerpunkt S₂, der genau unterhalb des geometrischen Schwerpunkts S₁ der Erstplatten-Ausnehmung 16 angeordnet ist. Alternativ zu der in 1 gezeigten Ausführungsform können die Ausnehmungen 16, 26 gleich groß sein und die Ränder bündig aneinander anschließen.The millimeter range length standard 10 also includes a second plate 24 that has a second plate recess 26 with second plate edge 25 has. In the places showing the locations for the position markers 22 the first plate 12 match, also indicates the second plate 24 position marker 28.1 . 28.2 . 28.3 , ... on. The second plate recess 26 has, if the position marker 22 and 28 aligned with each other, a geometric center of gravity S ₂ , which is just below the geometric center of gravity S _{1 of} the first-plate recess 16 is arranged. Alternatively to the in 1 embodiment shown, the recesses 16 . 26 be equal and connect the edges flush with each other.

Das Millimeterbereich-Längennormal 10 besitzt zudem eine dritte Platte 30, die wie die erste Platte 12 und die zweite Platte 24 aufgebaut ist, mit dem Unterschied, dass eine Drittplatten-Ausnehmung 32, die von einem Drittplatten-Rand 33 begrenzt ist, kleiner ist als die Zweitplatten-Ausnehmung 26. Die dritte Platte 30 besitzt zudem Positionsmarker 34.1, 34.2, 34.3, ....The millimeter range length standard 10 also has a third plate 30 that like the first plate 12 and the second plate 24 is constructed, with the difference that a third-plate recess 32 coming from a third-party edge 33 is limited, smaller than the second plate recess 26 , The third plate 30 also has position markers 34.1 . 34.2 . 34.3 , ....

Eine vierte Platte 36 besitzt keine Ausnehmung, hat aber die gleichen Außenabmessungen wie die übrigen Platten 12, 24, 30 und nicht eingezeichnete Positionsmarker. Zum Verbinden der vier Platten 12, 24, 30, 36 werden diese durch Bonden miteinander verbunden. Dieser Zustand ist in 2 gezeigt. Die Außenabmessungen des so erhaltenen Millimeterbereich-Längennormals, der einen Plattenstapel darstellt, können beispielsweise 13 mm × 13 mm × 1,5 mm betragen. Der Mittenrauwert liegt an den Rändern 18 unter 1 mm.A fourth plate 36 has no recess, but has the same outer dimensions as the other plates 12 . 24 . 30 and not marked position markers. To connect the four plates 12 . 24 . 30 . 36 these are connected by bonding. This condition is in 2 shown. The outer dimensions of the millimeter-range length standard thus obtained constituting a plate stack may be, for example, 13 mm × 13 mm × 1.5 mm. The center roughness is at the edges 18 below 1 mm.

1010

Millimeterbereich-LängennormalMillimeter-length standard

1212

erste Plattefirst plate

1414

Oberseitetop

1616

Erstplatten-AusnehmungFirst disk recess

1818

Erstplatten-RandFirst disk edge

1919

Erstplatten-RandabschnittFirst disk peripheral portion

2020

Unterseitebottom

2222

Positionsmarkerposition marker

2424

zweite Plattesecond plate

2525

Zweitplatten-RandSecond plate edge

2626

Zweitplatten-AusnehmungSecond disk recess

2828

Positionsmarkerposition marker

3030

dritte Plattethird plate

3232

Drittplatten-AusnehmungThird plate recess

3434

Positionsmarkerposition marker

3636

vierte Plattefourth plate

3838

gemeinsame Ausnehmungcommon recess

4040

Ausnehmungrecess

4242

Metallliniemetal line

DD

Dickethickness

SS

geometrischer Schwerpunktgeometric main emphasis

LL

Böschungswinkelangle of repose

Claims (13)

Geometrienormal, das (a) eine erste Platte (12), die eine Erstplatten-Ausnehmung (16) aufweist, die von einem Erstplatten-Rand (18) begrenzt ist, und (b) zumindest eine zweiten Platte (24), die mit der ersten Platte (12) verbunden ist umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass (c) die erste Platte (12) und die zweite Platte Einkristalle (24) sind, (d) der Erstplatten-Rand (18) entlang einer Kristallebene der ersten Platte (12) verläuft und (e) die zumindest eine zweite Platte (24) eine Zweitplatten-Ausnehmung (26) aufweist, die von einem Zweitplatten-Rand (25) begrenzt wird, der entlang einer Kristallebene der zweiten Platte (24) verläuft, so dass sich die Erstplatten-Ausnehmung (16) und die Zweitplatten-Ausnehmung (26) zu einer gemeinsamen Ausnehmung ergänzen.Geometry standard that (a) a first plate ( 12 ), which has a first-plate recess ( 16 ) of a first plate edge ( 18 ), and (b) at least one second plate ( 24 ), with the first plate ( 12 ), characterized in that (c) the first plate ( 12 ) and the second plate single crystals ( 24 ), (d) the first-plate edge ( 18 ) along a crystal plane of the first plate ( 12 ) and (e) the at least one second plate ( 24 ) a second plate recess ( 26 ) separated from a second plate edge ( 25 ) along a crystal plane of the second plate ( 24 ), so that the first-plate recess ( 16 ) and the second plate recess ( 26 ) to a common recess. Geometrienormal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Millimeterbereich-Längennormal ist.Geometry standard according to Claim 1, characterized that it is a millimeter-length normal is. Geometrienormal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (12) und die zweite Platte (24) Halbleitereinkristalle sind.Geometry standard according to claim 2, characterized in that the first plate ( 12 ) and the second plate ( 24 ) Semiconductor single crystals are. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (16) durch Ätzen hergestellt sind.Geometry standard according to one of claims 2 or 3, characterized in that the recesses ( 16 ) are produced by etching. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstplatten-Ausnehmung (16) einen geometrischen Schwerpunkt besitzt und einander bezüglich des geometrischen Schwerpunkt gegenüberliegende Teile des Erstplatten-Rands (18) parallel verlaufen.Geometry standard according to one of claims 2 to 4, characterized in that the first-plate recess ( 16 ) has a geometric center of gravity and with respect to the geometric center of gravity opposite parts of the first panel edge ( 18 ) run parallel. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (12) eine Oberseite (14) hat und der Erstplatten-Rand (18) senkrecht zur Oberseite (14) verläuft.Geometry standard according to one of claims 2 to 5, characterized in that the first plate ( 12 ) an upper side ( 14 ) and the first-disk edge ( 18 ) perpendicular to the top ( 14 ) runs. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (12) und die zweite Platte (24) jeweils so dick sind, dass sich der Erstplatten-Rand (18) und der Zweitplatten-Rand (25) glatt aneinander anschließen.Geometry standard according to one of claims 2 to 6, characterized in that the first plate ( 12 ) and the second plate ( 24 ) are each so thick that the first-plate edge ( 18 ) and the second plate edge ( 25 ) smoothly connect to each other. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Ausnehmung eine lichte Weite von zumindest 1 mm hat.Geometry standard according to one of claims 2 to 7, characterized in that at least one recess a light Width of at least 1 mm. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass alle Platten (12, 24, 30, 36) gemeinsam eine Dicke (D) von mehr als 1,5 mm haben.Geometry standard according to one of Claims 2 to 8, characterized in that all the plates ( 12 . 24 . 30 . 36 ) together have a thickness (D) of more than 1.5 mm. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 9 gekennzeichnet durch eine dritte Platte (36), die – eine dritte Platten-Ausnehmung aufweist, die von einem Drittplatten-Rand begrenzt wird, – eine Einkristall ist und – deren Drittplatten-Rand entlang einer Kristallebene der dritten Platte (36) verläuft, wobei die Erstplatten-Ausnehmung, die Zweitplatten-Ausnehmung und die Drittplatten-Ausnehmung eine inverse Pyramide oder inverse Stufenpyramide bilden.Geometry standard according to one of Claims 2 to 9, characterized by a third plate ( 36 ) having a third plate recess bounded by a third plate edge, a single crystal edge, and a third plate edge along a crystal plane of the third plate 36 ), wherein the first plate recess, the second plate recess and the third plate recess form an inverse pyramid or inverse step pyramid. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (12) und die zweite Platte (24) Positionsmarker (22) aufweisen.Geometry standard according to one of claims 2 to 10, characterized in that the first plate ( 12 ) and the second plate ( 24 ) Position markers ( 22 ) exhibit. Geometrienormal nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (12, 24, 30, 36) miteinander verbondet sind.Geometry standard according to one of claims 2 to 11, characterized in that the plates ( 12 . 24 . 30 . 36 ) are bonded together. Verfahren zum Herstellen eines Millimeterbereich-Längennormals, mit den Schritten: (a) Herstellen einer ersten Platte (12), die eine Erstplatten-Ausnehmung (16) aufweist, die von einem Erstplatten-Rand (18) begrenzt wird, (b) Herstellen einer zweite Platte (24), die eine Zweitplatten-Ausnehmung (26) aufweist, die von einem Zweitplatten-Rand (26) begrenzt wird, (c) Verbinden der ersten Platte (12) mit zumindest der zweiten Platte (24), (d) wobei die erste Platte (12) und die zweite Platte (24) Einkristalle sind, (e) der Erstplatten-Rand (18) und der Zweitplatten-Rand (25) mittels Lithographie und Ätzen hergestellt werden und (f) wobei die erste Platte (12) mit der zweiten Platte (24) so verbunden wird, dass sich die Erstplatten-Ausnehmung (16) und die Zweitplatten-Ausnehmung (26) zu einer gemeinsamen Ausnehmung ergänzen.Method for producing a millimeter-range length standard, comprising the steps of: (a) producing a first plate ( 12 ), which has a first-plate recess ( 16 ) of a first plate edge ( 18 ), (b) producing a second plate ( 24 ), which has a second plate recess ( 26 ) separated from a second plate edge ( 26 ), (c) connecting the first plate ( 12 ) with at least the second plate ( 24 ), (d) wherein the first plate ( 12 ) and the second plate ( 24 ) Single crystals are, (e) the first-plate edge ( 18 ) and the second plate edge ( 25 ) are produced by means of lithography and etching, and (f) wherein the first plate ( 12 ) with the second plate ( 24 ) is connected so that the first-plate recess ( 16 ) and the second plate recess ( 26 ) to a common recess.