Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Haarspalterei in zerbrechlicher Mikrowelt

14.11.2008
Berliner Forscher revolutionieren mit winzigsten Strukturen auf Glas die Mikroelektronik - und gewinnen vielleicht den Innovationspreis 2008

Berliner Forscher revolutionieren mit winzigsten Strukturen auf Glas die Mikroelektronik - und gewinnen vielleicht den Innovationspreis 2008

Wenn gestern die sieben besten von über 140 vielversprechenden Erfindungen des diesjährigen Innovationspreises Berlin Brandenburg präsentiert wurden, so hat es ein Projekt unter die Nominierten geschafft, das durch die strukturierte Abscheidung von Dünnglas im Mikrometer- ja sogar Nanometerbereich die Produktion unzähliger Anwendungen in der Opto- und Mikroelektronik revolutionieren könnte.

Im Grunde wäre Glas ein idealer Werkstoff für elektronische optische Bauelemente, denn es ist chemisch unanfällig und lichtdurchlässig - wäre da nicht seine Sprödigkeit, die hohe Verarbeitungstemperatur und die Tatsache, dass es sich nur aufwändig mechanisch bearbeiten lässt. Daher fristet Glas bislang in der Mikroelektronik noch ein seltenes Dasein z.B. als Isolator.

Nun haben Forscher der MSG Lithoglas AG zusammen mit dem Fraunhofer IZM die so genannte "Additive Mikrostrukturierung" von Glas entwickelt, mit der die Produktion von Image- und Photosensoren, etwa für hochauflösende Kamerachips oder bei Photodioden für BluRay-Laufwerke, extrem vereinfacht und kostengünstiger gestaltet werden kann. Darüberhinaus gilt die Entwicklung aufgrund ihrer Bioverträglichkeit als spannendes Verfahren für die Medizintechnik.

Um Glas mit mikrometerfeinen Strukturen zu versehen, verwendet man bislang Ätz- oder Sandstrahltechniken, mit denen winzige Schichten vom Glassubstrat abgetragen, also gewissermaßen substrahiert, werden.

Verfahren, bei denen auf das vorhandene Glas feinste Strukturen aufgebaut werden, existieren zwar ebenso. Jedoch kommt es bei solchen additiven Methoden wie dem Siebdruck durch meist hohe Prozesstemperaturen zu Veränderungen der optischen Eigenschaften, und die Auswahl der Substratsmaterialien ist sehr begrenz. Organische Träger sind hier nicht möglich. Außerdem sind sie mit sehr hohen Kosten verbunden.

Die von den Berliner Forschern entwickelte Methode umgeht derlei Beschränkungen und erzielt überdies 50-mal genauere Strukturbreiten.

Dabei setzen die findigen Forscher auf ein Prinzip, das bereits seit über 30 Jahren bekannt ist: Die Elektronenstrahlverdampfung. Bei diesem Vakuumprozess wird ein Feststoff (Borosilikatglas) verdampft und kondensiert anschließend in feinsten Formationen auf einer Glasoberfläche - eben additive Mikrostrukturierung. Durch die Weiterentwicklung dieser Technologie durch die Berliner Forscher können so Glasmikrostrukturen mit einer Breite von weniger als 2 µm erzielt werden, was etwa dem Vierzigstel einer Haaresbreite entspricht.

Weil sich die Temperaturen während der Strukturierungsprozesse auf maximal 120 °C beschränken und etablierte Verfahren wie die Lithografie für mehrere Wafer parallel verwenden lassen, bleiben die hervorragenden optischen Glaseigenschaften bei gleichzeitig geringen Prozesskosten erhalten.

Den Anwendungen für diese Technologie sind nahezu keine Grenzen gesetzt. Als Beispiel dort, wo optische Informationen in der Mikroelektronik verarbeitet werden, kann sie kostengünstig und in großen Stückzahlen zum Einsatz kommen: für Mikrospiegel in Scannern und Displays, in Beschleunigungs- und Drucksensoren, als Lichtquellen wie Halbleiterlasern oder LEDs.

Fraunhofer IZM als Inkubator
Dr. Jürgen Leib, ehemals Forschungs-Leiter für Wafer-Level-Packaging bei der SCHOTT AG und Mitgründer der MSG Lithoglas AG: "Unser Team baut auf eine sehr fruchtbare und langjährige Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IZM in Berlin auf. Das besondere Umfeld und die Kooperation mit dem weltführenden Institut im Bereich Advanced Packaging hat uns ermutigt, den Schritt in die Selbstständigkeit zu gehen und auch, dies in Berlin zu tun. Das Fraunhofer IZM wirkte quasi als Inkubator für unser junges Unternehmen, und die Kooperation ermöglichte es, die notwendige kritische Masse zu erreichen, um auch anspruchsvolle Entwicklungsaufgaben zu stemmen."

Die MSG Lithoglas AG erforscht, entwickelt und produziert Produkte im Bereich hermetische Passivierung von Halbleitern mit Glas. Die Kerntechnologie des Spin-Offs aus Mitarbeitern des Fraunhofer IZM in Berlin und ehemaligen Mitarbeitern der SCHOTT AG umfasst ein patentgeschütztes Verfahren zum Aufdampfen und Mikrostrukturieren von Borosilikatglas bei niedrigen Prozesstemperaturen auf Halbleitersubstrate.

Die Entwicklung einer flexiblen Technologie, die optimale Materialeigenschaften gekonnt zum Einsatz bringt und das bei gleichzeitig niedrigeren Herstellkosten? Klingt nach einer preisverdächtigen Innovation.

Der Innovationspreis, für den die Technologie nun nominiert ist, wird jährlich im Dezember an maximal 5 Bewerber vergeben und ist mit jeweils 10.000 Euro dotiert. Über Nominierungen und Preisträger entscheiden die 16 Mitglieder einer unabhängigen Jury.

Nun befinden sich die Lithoglas-Innovatoren und ihre Mitstreiter vom Fraunhofer IZM in der letzten Runde. Wenn alles gut geht, sind sie dann bei der Preisverleihung am 5.12.2008 mit dabei.

Georg Weigelt | idw
Weitere Informationen:
http://www.innovationspreis-bb.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Deutscher Mobilitätspreis geht an Projekt des KIT
29.06.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Umfangreiche Fördermaßnahmen für Forschung an Chromatin, Nebenniere und Krebstherapie
28.06.2017 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Der schärfste Laserstrahl der Welt

Physikalisch-Technische Bundesanstalt entwickelt einen Laser mit nur 10 mHz Linienbreite

So nah an den idealen Laser kam bisher noch keiner: In der Theorie hat ein Laser zwar genau eine einzige Farbe (Frequenz bzw. Wellenlänge). In Wirklichkeit...

Im Focus: Wellen schlagen

Computerwissenschaftler verwenden die Theorie von Wellenpaketen, um realistische und detaillierte Simulationen von Wasserwellen in Echtzeit zu erstellen. Ihre Ergebnisse werden auf der diesjährigen SIGGRAPH Konferenz vorgestellt.

Denkt man an einen See, einen Fluss oder an das Meer, so sieht man vor sich, wie sich das Wasser kräuselt, wie Wellen gegen die Felsen schlagen, wie Bugwellen...

Im Focus: Making Waves

Computer scientists use wave packet theory to develop realistic, detailed water wave simulations in real time. Their results will be presented at this year’s SIGGRAPH conference.

Think about the last time you were at a lake, river, or the ocean. Remember the ripples of the water, the waves crashing against the rocks, the wake following...

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der schärfste Laserstrahl der Welt

29.06.2017 | Physik Astronomie

Maßgeschneiderte Nanopartikel gegen Krebs gesucht

29.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wolken über der Wetterküche: Die Azoren im Fokus eines internationalen Forschungsteams

29.06.2017 | Geowissenschaften