Nanomontage und Nanobearbeitung
Im Rahmen des Forschungsgebiets Nanomontage und -bearbeitung werden die aus der Makrowelt bekannten Fertigungsprozesse auf die Mikro- und Nanoskala transferiert. Ziel ist hierbei die Automatisierung dieser Prozesse, um sie für den Einsatz in der Halbleiterfertigung attraktiv zu gestalten. Dies ermöglicht eine effiziente Kopplung herkömmlicher und neuer Prozesstechnologien.
Insgesamt gliedert sich die Arbeitsgruppe in drei thematische Bereiche. So konnte z.B. im BMBF-Projekt „Zukünftige Verfahren der Mikro- und Nanotechnologie“ (ZuNaMi) zum ersten Mal eine automatisierte, serielle Montage auf der Nanoskala durchgeführt werden. Gerade in dem Bereich der Montage treten die „gefürchteten“ Effekte der Mikro- und Nanoskala – starke adhäsive Kräfte bei vernachlässigbarer Gewichtskraft – zu Tage. Deshalb ist der Einsatz spezialisierter Vereinzelungs- und Handhabungsmethoden notwendig. Ergänzt wird dies durch die Entwicklung von Füge- und Trennprozessen sowie spezieller Sensoren für die Kraftmessung.
Ein weiterer Bereich bildet die Bearbeitung von Werkstücken auf der Mikro- und Nanoskala, bei der partikelstrahlbasierte Abscheide- und Ätztechnologien zum Einsatz kommen. Dies ermöglicht zum Beispiel die nachträgliche Strukturierung von Halbleiteroberflächen und den Aufbau von nanoskaligen Sensoren, Aktoren und sonstigen Funktionselementen. Hierfür entwickeln wir Gasinjektionssysteme, die die notwendigen Prozessgase für die Füge- und Trenn- als auch für Abscheide- und Ätzprozesse zur Verfügung stellen.
Der dritte Bereich – Charakterisierung von mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften – ergänzt die beiden erstgenannten um die notwendige Messtechnik auf der Nanoskala. Damit können wichtige Parameter, wie z.B. Härte, Festigkeit, Materialzusammensetzung oder elektrische Leitfähigkeit bestimmt werden.
Das Rasterelektronenmikroskop dient dabei in allen drei thematischen Bereichen als zentrales Werkzeug zur Darstellung der Fertigungsprozesse, aber auch als Trigger für mögliche chemische und physikalische Reaktionen auf der Nanoskala. Somit kann ein Fertigungsprozess im Elektronenmikroskop nicht nur überwacht, sondern auch gesteuert werden. Gleichzeitig stellt das Elektronenmikroskop die Schnittstelle zu den anderen Bereichen des OFFIS-Technologieclusters ANH dar, da die aufgenommenen Bilder die Grundlage für die Bereiche Bildverarbeitung und Regelungstechnik sind.
Auf dem Forschungsgebiet Nanomontage und -bearbeitung finden sich somit viele Anknüpfungspunkte zu den Fachgebieten Maschinenbau, Physik, Chemie, Materialwissenschaften und Informatik wieder. Dies zeigt sich auch anhand der Kooperationsprojekte mit anderen Forschungsinstituten sowie zahlreichen lokalen (Oldenburg und umzu), nationalen und internationalen Unternehmen.