Das von der AG MEMS (micro-electro-mechanical systems / mikro-elektrisch-mechanische Systeme) eingereichte Poster gliedert sich in das spezielle Themengebiet der hochaufbauende Systeme auf Basis von Photoresisten ein. Photoresiste sind lichtempfindliche Epoxidharze und haben sich in den vergangenen Jahrzehnten in speziellen Anwendungsfeldern der Mikrosystemtechnik zu einer Alternative zur etablierten, Siliziumbasierten Technologie entwickelt. Da man in entsprechend präparierte Photoresistschichten die gewünschten Strukturen mittels UV- oder Röntgenstrahlung einfach „einbelichten“ und entwickeln kann, ermöglichen diese Materialien eine sehr effiziente und kostengünstige Herstellung von Mikro- und Nanosystemen.
Mit dem eingereichten Posterbeitrag lieferte die AG MEMS einen Beitrag zum Verständnis des Trocknungsverhaltens solcher hochaufbauenden Strukturen aus Photoresist. Die dabei präsentierten Ergebnisse wurden in gemeinsamen Drittmittelprojekten der AG MEMS um Prof Jürgen Grimm und der AG EFKM um Prof. Jürgen Vogel (Fakultät KFT) gewonnen. Grundlage aller Betrachtungen und entscheidende Messapparatur ist ein neues, innovatives Infrarotofensystem mit gravimetrischen Prozessmonitoring. Dieses Ofensystem ist eine Eigenentwicklung der AG MEMS und zeichnet sich dadurch aus, dass die Trocknungskinematik dicker Resistschichten während der Trocknung erfasst werden kann, ohne die Trocknung selbst zu beeinflussen. Erste Erkenntnisse der Untersuchungen wurden bereits auf diversen nationalen und internationalen Tagungen präsentiert, bspw. auf der EUROMAT 2011 in Montpellier (Frankreich; s. M. Schönfeld, J. Grimm, CAMPUS³, Vol. 6/2012, Zwickau 2012, 34-35.)
Der Beitrag auf der diesjährigen HARMST (High Aspect Ratio Micro and Nano System Technology) in Berlin wurde von der Fachjury der Konferenz unter anderem wegen seiner Aktualität und Relevanz ausgezeichnet: Die Trocknung ist ein entscheidender Prozessschritt bei der Herstellung von photoresistbasierten Mikrosystemen. Zum einen beeinflusst die Trocknung diverse werkstofftechnische Kenngrößen der resultierenden Strukturen, zum anderen nimmt die Trocknung einen relevanten Teil der Gesamtprozesszeit ein. Der auf der HARMNST präsentierte Ansatz der AG MEMS ermöglicht perspektivisch die praxisnahe Beherrschbarkeit des Trocknungsschrittes, da der einfache Ansatz auf nur einem globalen Parameter, dem zeitgemittelten Diffusionskoeffizient des Lösungsmittels in der Resistmatrix, aufbaut. Die Eignung des Ansatzes zeigt sich in der sehr guten Korrelation von theoretischer und gemessener Temperaturabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten. In folgenden Arbeiten sollen Anpassungen des präsentierten Ansatzes hinsichtlich realer Randbedingungen vorgenommen werden.
Hintergrund:
Die HARMNST dient Experten der Mikro- und Nanotechnologie als Plattform für den Erfahrungs- und Meinungsaustausch bei der Weiterentwicklung hochaufbauender Systeme. Die international Konferenzreihe zum Themenkreis der hochaufbauenden Mikro- und Nanosysteme findet alle zwei Jahre an wechselnden Orten statt, zuletzt in Saskatoon, Canada und Hsinchu, Taiwan.
