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Professur Mikrotechnologie
Technologies for micro and nano systems (english)
Professur Mikrotechnologie 

Technologies for micro and nano systems

Prof. Dr. T. Geßner, Prof. Dr. K. Hiller

Forms of teaching and examination

The module is devided into lectures and tutorials (§ 4):

  • L: Technologies for Micro and Nano Systems (2 LVS)
  • T: Technologies for Micro and Nano Systems (2 LVS)

The module ends with a final written exam (120 minutes).
If you successfully passed the exam, you can award 5 credit points. The evaluation of the exam follows the examination regulations (§ 10).
This module is offered once a year and has a duration of one semester.

Objectives and contents

Objectives are: understanding of technology steps and technology process flows for MEMS and NEMS components and systems, technologies for advanced MEMS and NEMS, technologies for system integration.
Contents:

  • Process steps for Si MEMS/NEMS (doping, layer deposition, lithography, 3D patterning, thinning, wafer bonding)
  • Process steps for non-Si NEMS/MEMS (layer deposition, molding, embossing, mounting)
  • Si-based technologies (bulk, surface, high aspect ratio, thin film encapsulation)
  • Technologies based on alternative materials (LIGA, polymer based process flows)
  • Packaging and 3D integration technologies
  • Measurement techniques for MEMS/NEMS
  • Examples of Si MEMS (spectrometers, inertial sensors, RF MEMS, actuators)
  • Examples of non-Si MEMS (large area tactile arrays, fluidic systems, lab on chip)
  • Examples of nanocomponents and NEMS (nanoresonators, surface Plasmon resonance, sub-wavelengh gratings)
  • Examples of smart systems
  • Trends and roadmaps

Lecture

  1. 1 Introduction / Overview
    1. I Special offer: Basic processes for microelectronics and microsystem technology
      1. I.1 Cleanroom/fabrication environment
      2. I.2 Single crystallin Si as basic material
      3. I.3 Wafer cleaning
      4. I.4 PVD
      5. I.5 CVD
      6. I.6 Oxidation
      7. I.7 Diffusion
      8. I.8 Ion implantation
      9. I.9 Lithography/Mask fabrication
      10. I.10 Pattern transfer/etching
      11. I.11 Waferbonding
      12. I.12 Packaging
      13. I.13 Measuring technique for process control
  2. 2 Process steps for Si based MEMS/NEMS
    1. 2.1 Wafer thinning
    2. 2.2 Electroplating
    3. 2.3 Nano patterning (e.g. nanoimprinting)
    4. 2.4 3D Si patterning (e.g. amorphous Si)
    5. 2.5 3D glass patterning
    6. 2.6 Wafer bonding approaches for integration
  3. 3 Technologies for Si based MEMS/NEMS
    1. 3.1 Bulk technologies
    2. 3.2 Surface MM based on poly-Si, poly-refill
    3. 3.3 HARSE (SCREAM / AIM / LISA / BDRIE)
    4. 3.4 Thin film encapsulation
  4. 4 Examples for Si based MEMS/NEMS
    1. 4.1 Acceleration/Inclination/Vibsens
    2. 4.2 Resonators (e.g. nanoresonators)
    3. 4.3 Gyroscopes
    4. 4.4 RF-MEMS
    5. 4.5 Spectrometers
  5. 5 New materials for more functionality and integration
    1. 5.1 PZT
    2. 5.2 polymeric nanocomposites
  6. 6 Process steps for non-Si MEMS/NEMS
    1. 6.1 Thick film deposition
    2. 6.2 Printing
    3. 6.3 hot embossing
    4. 6.4 injection molding
  7. 7 Technologies for non-Si MEMS/NEMS
    1. 7.1 LIGA
  8. 8 Examples for non-Si MEMS/NEMS
    1. 8.1 passive and active microfluidics
    2. 8.2 SPR-sensor - SEMOFS
    3. 8.3 polymeric pressure sensor/table tennis racket
  9. 9 3D Wafer level, integration MEMS+ASIC (example: smart label
  10. 10 MEMS/NEMS measurement techniques, wafer level testing

Scripts

Scripts and other teaching materials are available only for students and employees of the Chemnitz University of Technology.

Special offer:

Contents:

  • Blick auf ein Gebäude

    „unvereint / vereint“ – eine besondere Zeitreise

    Ausstellungs- und Veranstaltungsprogramm zu den Folgen des politischen und gesellschaftlichen Umbruchs seit 1989 wird vom 24. Oktober bis 20. November 2025 von der HGB Leipzig und TU Chemnitz an drei Orten in Chemnitz präsentiert – Ausstellungseröffnung am 23. Oktober, 18 Uhr …

  • Fünf Bücher stehen nebeneinander auf einer Bühne.

    Vereint in der Liebe zur Literatur, unvereint im Diskurs

    Sonderveranstaltung des Literarischen Quintetts flankiert am 28. Oktober 2025 die Ausstellung „unvereint / vereint“ in der Universitätsbibliothek der TU Chemnitz …

  • Protestierende Personen stehen vor einem Bagger in einem Tagebau.

    Lithium aus dem Erzgebirge?

    Dialog im „Wissenschaftsjahr 2025 – Zukunftsenergie“: Im Rahmen einer Online-Debatte der Juniorprofessur Soziologie mit Schwerpunkt Technik der TU Chemnitz wird am 3. November 2025 über Chancen und Risiken regionaler Lithiumförderung diskutiert – Anmeldungen sind ab sofort möglich …

  • Ein junger Mann und eine junge Frau stehen gemeinsam mit einem Mann im Anzug und drücken einen grünen Buzzer.

    Let’s start #TUCgether: Mit einem bunten Festakt ins Studium

    Herzlich willkommen in der TUC-Familie und in der Kulturhauptstadt Europas: Mehr als 1.400 Gäste besuchten die Immatrikulations- und Auftaktfeier sowie das Rahmenprogramm im Hörsaal- und Seminargebäude – Insgesamt schrieben sich bisher 2.190 Studierende ins erste Fachsemester ein …