Professur für Mikrosystem- und Gerätetechnik






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DFG Schwerpunktprogramm 1159: StraMNano

Abweichungen von mikromechanischen Komponenten bei der Herstellung

Die Entwicklung neuer und standardisierter Messverfahren ist das Ziel des Schwerpunktprogramms "Neue Strategien der Mess- und Prüftechnik für die Produktion von Mikrosystemen und Nanostrukturen" (StraMNano). Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten sollen dazu beitragen, dass im Bereich Mikro- und Nanotechnologie Fertigungsprozesse zuverlässiger gelenkt, Produkte funktionsorientiert geprüft und die Qualitätssicherung von Produkten verlässlich durchgeführt werden können. Seit September 2006 ist der Lehrstuhl für Mikrosystem- und Gerätetechnik mit dem Projekt STRATEST im Schwerpunktprogramm StramNano beteiligt.

Innerhalb von STRATEST geht es um die Entwicklung einer Strategie zur produktionsbegleitenden Messung in der Silizium-Mikromechanik auf der Basis von Teststrukturen. Für mikromechanische Strukturen mit beweglichen Elementen soll eine Strategie erarbeitet werden, die es ermöglicht, durch produktionsbegleitende Messungen an Teststrukturen funktionsrelevante geometrische und nichtgeometrische Parameter der eigentlichen Nutzstrukturen zu ermitteln. Hierfür werden Daten zu Merkmalen und Kennwerten der Herstellungstechnologien gesammelt und für die Entwicklung von Teststrukturen aufbereitet. Danach erfolgt die Erarbeitung von Masterlayouts für die Teststrukturen mit dem Ziel, den Einfluss der gesuchten Parameter auf gut messbare Eigenschaften der Teststruktur zu optimieren. Um die Messergebnisse auf die gesuchten Parameter zurückzuführen, werden die numerischen und analytischen Beschreibungen der Teststrukturen verwendet. Die anzuwendenden Messverfahren und Richtlinien zur Durchführung der Messung bis hin zur Parameteradaption und Überführung der Ergebnisse auf die Nutzstruktur werden definiert. Die neuartige Strategie wird in einheitlicher und effizienter Weise eine produktionsbegleitende Qualitätssicherung ermöglichen. Vorteile dieser Strategie sind:

  • Gezielte Erhöhung der Sensitivität auf technologische Toleranzen
  • Erleichterung der Messung
  • Schaffung allgemeingültiger Richtlinien zur Durchführung der Messung

Im Ergebnis wird eine Bibliothek von Standard-Teststrukturen vorliegen, die in Abhängigkeit vom Design der Nutzstruktur, deren funktionsrelevanten Parametern sowie der Technologie ausgelegt und die für produktionsbegleitende Messungen geeignet sind.


Ablauf der Messmethode
Teststrukturen (Modalanalyse und REM Aufnahme)

Die Bearbeitung dieses Themas erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Mikrotechnologien (ZfM) und dem Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (FhG-IZM).


Kontakt:

 Dipl.-Ing. Alexey Shaporin