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Vertikalantrieb für 3D-Nanofertigung

Stephan Gorges, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS GmbH) und Mitglied in dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Graduiertenkolleg 2182 „Spitzen- und laserbasierte 3D-Nanofabrikation in ausgedehnten makroskopischen Arbeitsbereichen“ (NanoFab) hat am 18. Juni 2020 seine Dissertation “A Lifting and Actuating Unit for a Planar Nanoprecision Drive System” erfolgreich an der Technischen Universität Ilmenau verteidigt.


Graduiertenkolleg zur 3D-Nanofabrikation in ausgedehnten makroskopischen Arbeitsbereichen
Um im großen Maßstab nanometergenau und mit Fehlerkorrekturen Freiformen in 3D fertigen zu können, forschen seit April 2017 insgesamt 13 Doktoranden im NanoFab-Graduiertenkolleg und werden von Professoren und wissenschaftlichen Mitarbeitern der TU Ilmenau und des IMMS betreut. Diese arbeiten an verschiedenen methoden- und objektorientierten Themenfeldern auf Ebenen zu Theorie und Metrologie, zu Tools und Parallelisierung sowie zu Kinematik und Steuerungen u.a. zu den Themen Lithographie, optische Mikrosysteme, Echtzeitsteuerung und mehrdimensionale Kraftpositionskontrolle.


Von der Forschung zur Industrie
„Der vorgestellte parallelkinematische Ansatz zeichnet sich nicht nur durch seine gute Integrierbarkeit, geringste negative Einflüsse auf die umliegenden Systeme und die Verteilung der Last auf mehrere Stellglieder aus,“ so die Einschätzung von Prof. Eberhard Manske, Leiter des Fachgebiets für Fertigungs- und Präzisionsmesstechnik an der TU Ilmenau sowie Leiter des Graduiertenkollegs. Vertikalantriebe seien zudem ein weiterer Meilenstein in der fast 25-jährigen Zusammenarbeit mit dem IMMS, das durch seine Expertise auf dem Gebiet der Präzisionsantriebssysteme einen äußerst wertvollen Beitrag zu den Forschungsarbeiten der TU leiste. „Das IMMS ist ein wichtiger Partner der TU, um die Nanopositionier- und Nanomesstechnik in industrielle Anwendungen zu transferieren,“ erklärt Manske. So sind etwa planare Präzisionsantriebe des IMMS in Anlagen eingeflossen, mit denen weltweit in der Halbleiterfertigung dünne 300mm-Halbleiter-Wafer hochpräzise per Laser-Dicing zu Mikroelektronik-Chips vereinzelt werden.


Bereit zum Start
Der entwickelte Vertikalantrieb wird derzeit im Labor des IMMS aufgebaut. Für Stephan Gorges geht es nahtlos am IMMS weiter. Er wird sich in einem kürzlich gestarteten Projekt daran beteiligen, die Hub- und Antriebseinheit auf einen größeren Positionierweg zu skalieren und an eine neue Applikation anzupassen. Mit Kollegen zu arbeiten, die laut Deutscher Forschungsgemeinschaft den Weltstand auf dem Gebiet der Nanopositionier- und Nanomesstechnik mitbestimmen, sei ein großer Ansporn für ihn. „Es ist toll, dass wir die Technik so präzise und in dem Fall ja auch buchstäblich zum Fliegen kriegen. Dafür legen sich hier alle ins Zeug und begegnen sich gleichzeitig auf Augenhöhe. Man hilft sich gegenseitig und lernt viel voneinander – das möchte ich jetzt gerne weitergeben.“

 

Bild + Text: IMMS

 

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