MIKROSTRUKTURIERUNG

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Das Labor Mikrostrukturierung des Studienbereichs Physik (das "Reinraumlabor") dient der Durchführung von Lehrveranstaltungen (v.a. der Studiengänge AP und IING) und steht Studierenden höherer Semester für Abschlussarbeiten sowie Doktoranden zur Verfügung. Weiterhin werden in ihm Forschungs- und Entwicklungsprojekte, z.T. gemeinsam mit Industriepartnern oder für diese durchgeführt.

Das Reinraumlabor ist eine zentrale Einrichtung des Instituts für Mikrotechnologien, einer Einrichtung des Fachbereichs Ingenieurwissenschaften. In diesem Institut sind Aktivitäten der Lehre und der F&E im Bereich Mikrotechnologien, aber auch Photonik und Medizintechnik zusammengefasst.

Team

Ausstattung

Das Labor besteht aus einem etwa 50qm großen Reinraumbereich (Klasse 1 bis 100) mit dazugehörigen Schleuse, einem Geräteraum und einem Bürobereich. An Mikrostrukturierungstechniken sind hier etabliert:

Photolithographische Prozesse (Standard-Resisttechnologien, Dickresist-Technologie mit SU-8, Image-Reversal)
Doppelseitige UV-Blichtung (Maskaligner Karl Süss, Kontakt- bzw. Proximitybelichtung, 4", 5")
Laserdirektschriben (Heidelberg Instruments μPG 101, 325nm, versch. Foki)
Nasschemische isotrope und anisotrope Ätztechnik (vornehmlich für Silizium)
Trockenätztechnik (Reactive Ion Etching-ICP, Oxford Plasma Pro100 Cobra)
Beschichtungstechniken (PECVD, Spin Coating; andere Verfahrn, wie DC- und HF-Magnetronsputtern, thermische Verdampfung sowie ALD finden sich im Labor für Vakuumtechnik)
Vereinzelung von Silizium- und Glaswafern (Wafer-Ritzautomat Karl Süss sowie Wafersäge DISCO)
Aufbau zur Zwistrahlinterferenzlithographie (ausgelagert im Labor für optische Materialeignschaften, Raum U23)
Theta – 2 Theta – Messplatz (z.B. zur Aufnahme von Reflexionsspektren und zur Analyse der Beugung an optischen Mikrostrukturen, Standort U23)

Zur Charakterisierung von Mikrostrukturen, für Mess- und Detektionszwecke, sind vorhanden:

verschiedene optische Mikroskope (mit CCD-Kamera und Bildverarbeitung)
AFM-STM (PARC Scientific CP2)
Schichtdicken- und Oberflächen-Profilometer (DEKTAK 3)
Konfokaler Chromatischer Oberflächentaster (PRECITEC CHROCODILE; U23)
Interferenzoptisches Schichtdickenmessgerät
Spektroskopisches Ellipsometer und Weißlichtinterferometer (im Labor für Technische Optik)
Rasterelektronenmikroskop (im Femtosekundenlaser-Labor)

Das Labor ist vernetzt mit anderen Laboren des IMtech, vor allem mit denen zur Technischen Optik, Vakuumtechnik und Spektroskopie. Auf deren Potential, im Sinne von Anlagen, Messmethoden, Know-how wird bei Projekten, aber auch bei Lehrveranstaltungen, zurückgegriffen.

Der Laborkurs

Der Laborkurs besteht i.d.R. aus einem Theorieteil und einem praktischen Teil. Im Theorieteil werden die physikalisch-chemischen Grundlagen der Lithographie- und Ätzprozesse erläutert. Dazu kommt eine Einführung in die Mikrostrukturmesstechnik. Im Praxisteil führen die Studierenden unter Anleitung die Strukturierung von Siliziumwafern durch: Der Wafer wird belackt, belichtet, entwickelt und geätzt, die erhaltenen Strukturen werden mit den vorhandenen Messmethoden qualifiziert. Außerdem führen die Studierenden in Zweiergruppen möglichst selbstständig individuelle Kleinprojekte durch oder arbeiten eine Präsentation zu einem Verfahren aus, das im praktischen Teil des Labors nicht behandelt werden kann.

Forschung und Entwicklung

Mikro- und Nanostrukturierungsverfahren spielen eine immer größere Rolle in der Industrie, sei es in der Forschung oder Produktion, sei es im Zusammenhang mit neuen Materialien oder Funktionen. Der Studienbereich Physik führt regelmäßig F&E-Projekte durch, sei es mit anderen Hochschulpartnern, mit Industrieunternehmen, Forschungsinstituten oder in eigener Initiative.

Für Studierende sind diese Projekte interessant, können hier doch u.U. wertvolle fachliche Erfahrungen gemacht werden, etwa als Werkstudent, als wissenschaftliche Hilfskraft oder Projektmitarbeiter!

Nähere Aktivitäten finden sich auf der Homepage des Instituts für Mikrotechnologien.