Die Oberflächenspannung ist ein zentrales Phänomen in vielen naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen. Sie beeinflusst Prozesse wie das Benetzungsverhalten, die Tropfenbildung und die Interaktion zwischen Flüssigkeiten und Festkörpern. Das Verständnis der physikalischen und chemischen Grundlagen der Oberflächenspannung sowie die präzise Messung dieser Eigenschaft sind daher von großer Bedeutung.
In diesem Seminar / Workshop werden die Teilnehmenden umfassend in die Grundlagen der Oberflächenspannung eingeführt und lernen, messtechnische Geräte zur Bestimmung dieser Größe sicher anzuwenden. Durch eine Kombination aus theoretischen Vorträgen und praktischen Übungen erhalten die Teilnehmer sowohl fundiertes Fachwissen als auch praxisnahe Fähigkeiten, die für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen relevant sind.
Diese Lerneinheit dient zur Einführung in die Fotolithografie, indem die physikalischen und chemischen Grundlagen der Fotolithografie behandelt werden. Zur Vorbereitung auf das praktische Arbeiten in einem Reinraum wird neben der Theorie insbesondere mit Hilfe des Virtuellen Technologielabors (VTL) die Maschinenbedienung der Anlagen im Reinraum näher betrachtet. Die Besonderheit hierbei bietet der Einsatz von virtuellen, interaktiven Maschinensimulationen zum Erlernen der Maschinenbedienung.
Der Kurs beinhaltet folgende praktische Versuchsteile:
- virtuelle Vorbereitung anhand folgender Simulationen: Spin Coater,
Hotplate, optisches Schichtdickenmessgerät (FTP).
- praktische Grundlagen: Sicherheitsunterweisung, Waferhandling, Partikelmessung.
- Erstellen einer Kontrastkurve sowie Kontrastbestimmung eines Positiv-Resists.
- Entwicklung und Charakterisierung von Resiststrukturen - Einfluss von verschiedenen Belichtungsmodi auf die Strukturauflösung eines Positiv-Resists.
- Charakterisierung: Mikroskopie, mechanisches und optisches Profilometer, Rasterkraftmikroskop (AFM).
- Trainer/in: Pascal Geisert
- Trainer/in: Tobias Stephan
Das Virtuelle Technologielabor (VTL) ist ein Lernort, der in der mikrosystemtechnischen Ausbildung die virtuelle mit der realen Lernebene verbindet und Verwendung in den verschiedenen Modulen der Microtec Academy findet. Hierbei steht die Vermittlung von praktischer Laborerfahrung im Mittelpunkt.
Als effiziente Vorbereitung auf die Nutzung der realen MNT-Hochtechnologielabore wird ähnlich wie bei einem Flugsimulator auf der "virtuellen" Ebene die Bedienung des teuren und empfindlichen High-Tech-Equipments eingeübt.
Als Leitgedanke zwischen den Einzelprozessen und somit einzelnen Lerneinheiten/Anlagen wird die Herstellung eines realen piezoresistiven Drucksensors gewählt. Entsprechend wird Ihnen neben dieser Lerneinheit das Motivationskapitel Piezoresistiver Drucksensor präsentiert. Von dieser Einführung ausgehend, wird über konkrete Aufgabenstellungen das Erlernen der einzelnen Anlagen und Prozesse angestoßen.
Dieser Kurs bietet eine umfassende Einführung in die Konstruktion und
FEM-Simulation unter Verwendung des leistungsstarken CAD-Programms SolidWorks.
Mit Schwerpunkt auf dem Selbststudium vermittelt der Kurs grundlegende Kenntnisse und Fähigkeiten, um einen Kraftsensor zu konstruieren und eine Finite-Elemente-Methode (FEM)-Simulation an diesem Sensor durchzuführen.
Der Kurs beginnt mit einer Einführung in die Konstruktionsprinzipien und -techniken in SolidWorks. Die Teilnehmer lernen, dreidimensionale Modelle und technische Zeichnungen zu erstellen. Anschließend wird der Fokus auf die Konstruktion eines Kraftsensors gelegt, bei dem die Teilnehmer die erforderlichen Strukturen entwerfen und diese zu einem funktionsfähigen Sensor montieren.
Nach Abschluss der Konstruktion erfolgt die Einführung in die FEM-Simulation mit SolidWorks. Die Teilnehmer lernen, wie sie den konstruierten Kraftsensor in die Simulationsumgebung bringen und die physikalischen Eigenschaften, Materialien und Lastbedingungen definieren können. Durch die Anwendung der FEM-Techniken werden Spannungen, Verformungen und andere relevante Parameter analysiert, um die Leistung und Zuverlässigkeit des Sensors zu bewerten.
Am Ende des Kurses werden die Teilnehmer ein solides Verständnis für die Konstruktion und FEM-Simulation mit SolidWorks entwickelt haben und in der Lage sein, eigenständig komplexe Bauteile zu entwerfen, FEM-Analysen durchzuführen und deren Ergebnisse zu interpretieren. Dieser Kurs bietet somit eine wertvolle Grundlage für alle, die ihr Wissen und ihre Fähigkeiten im Bereich der Konstruktion und Simulation aufbauen und erweitern möchten.
Der Kurs Herstellung eines Kraftsensors beinhaltet eine ausführliche Einweisung in die Reinraumarbeit und die gemeinsame Durchführung der Prozessschritte für die Herstellung des mikrotechnischen Basisbauteils eines MEMS-Kraft-/Drucksensors. Bei den Prozessschritten handelt es sich um die thermische Silizium-Oxidation, das Dotieren mittels Diffusion, das Aufbringen verschiedener dünner Schichten, alle Einzelschritte der Photolithografie inklusive der darauffolgenden Strukturierungsprozesse, das Vermessen von elektrischen Widerständen als Funktionstest und das nasschemische anisotrope Ätzen von Silizium mit KOH. Anhand der Qualität der einzelnen Prozessschritte, die z.B. durch Mikroskopieren ermittelt wird, werden die Prozesseinflussgrößen untersucht.
In dem 5-tägigen Seminar/Workshop geht es um die Grundlagen der Fotolithografie wie bspw. Anwendung lithografischer Strukturen, Messverfahren, Belackung und Belichtung von Wafern, Alignment-Verfahren und Litho-Kontrollstrukturen.