Oberflächenstrukturierung

Die Oberflächenstrukturierungsverfahren können am Fraunhofer ENAS zwischen Nano- und Mikrostrukturierungstechniken unterschieden werden. Bei der Nanostrukturierung werden Strukturen mit lateralen Abmessungen im Nanometerbereich, d.h. < 1µm, mit unterschiedlichsten Verfahren in verschiedene Schichten (z.B. Si, SiO2 oder Al) erzeugt. Bei der Mikrostrukturierung werden Strukturen im Bereich von wenigen Mikrometern bis zu mehreren hunderten Mikrometern erzeugt. Für beide Techniken stehen unterschiedliche Technologien und Standardequipment zur Verfügung.

Nanostrukturierung

Am Fraunhofer ENAS werden Nanostrukturen mittels der Nanoimprint Lithographie (NIL) erzeugt. Hierfür werden hochaufgelöste Si-Master Wafer mittels Elektronenstrahl-belichtung extern gefertigt und in Polymer-Arbeitswerkzeuge abgeformt. Mit diesen Replikationen werden positive Abdrücke des Master Wafers in eine nm-dicke Lackschicht geprägt und mittels ultravioletten Lichts gehärtet. Mit Trockenätzverfahren können diese Nanostrukturen in verschiedene Materialien übertragen werden.

Nanostrukturierbare Materialien

  • Metalle: Al
  • Isolatoren: SiO2
  • Halbleiter: Si
  • Polymere: UV-Lacke (mrt-UVCur21, mrt-UVCur06), Ormostamp®
  • Sondermaterialien möglich

 Substrate

  • Rundsubstrate bis 150 mm Durchmesser
  • Wafer (z.B. Silizium, Glas)
  • Sonderrundsubstrate (z.B. Stahlplatten, Keramiken)

Mikrostrukturierung

Bei der Mikrostrukturierung werden mittels photolithographischen und Prägeverfahren Polymere und polymere Hilfsschichten im Mikrometerbereich strukturiert. Diese Strukturen können mit Hilfe von nasschemischen und Trockenätzverfahren in verschiedenste Materialien übertragen werden.

 Mikrostrukturierbare Materialien

  • Prägeverfahren
  • UV: Ormocere, Lacke
  • Thermisch: PMMA, Lacke
  • Photolithographie
  • Positiv- und Negativlacke
  • Nasschemisch
  • Metalle: Al, Au, Cu, Pd, Sn, Pt, Ni
  • Isolatoren: SiO2, Si3N4, TiN, TaN
  • Halbleiter: Si
  • Trockenchemisch
  • Metalle: Al, Ta, Cu
  • Isolatoren: Si, SiO2, Si3N4, TiN, TaN
  • Halbleiter: Si, Ge
  •  Sondermaterialien möglich

 Substrate

  • Rundsubstrate bis 150 mm Durchmesser
  • Wafer (z.B. Silizium, Glas)
  • Sonderrundsubstrate (z.B. Stahlplatten, Keramiken)