Modulbeschreibung
Mikrotechnik II
Kurzzeichen:
Unterrichtssprache:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Leitidee:
Die Studierenden
- kennen wichtige Arten von Schichten.
- kennen deren Eigenschaften und können diese beschreiben.
- wissen, mit welchen Verfahren und mit Hilfe welcher Anlagen diese Schichten hergestellt werden können.
- können für spezifische Anwendungen geeignete Schichten und Abscheideverfahren sowie die zugehörige Anlagentechnik auswählen.
- kennen geeignete Techniken, um Halbleiter zu dotieren.
- wissen, wie sich Oberflächen und dünne Schichten charakterisieren lassen.
- können eine gegebene Aufgabenstellung aus dem Bereich der Beschichtungstechnik selbstständig bearbeiten, die Prozesse im Reinraum sowie Messungen an Schichten unter Anleitung durchführen und die Ergebnisse dokumentieren und präsentieren.
- verstehen die prinzipielle Funktionsweise von Halbleitern, insbesondere die Leitungsmechanismen.
- können grundsätzliche Funktionsprinzipien von physikalischen Sensoren verstehen.
- können MEMS-Sensoren entwerfen.
- kennen die wesentlichen Verfahren der planaren Oberflächen-Strukturierung durch Lithografie und Ätzen.
- kennen die einzelnen Prozessschritte der Fotolithografie, sowie die unterschiedlichen Belichtungsverfahren und Belichtungsapparaturen.
- kennen die Grundregeln des Maskendesigns und können selbstständig regelkonforme Masken zeichnen.
- verstehen die wichtigsten chemischen Vorgänge in der Ätztechnik und können die unterschiedlichen Ätztechniken mit ihrer Anwendbarkeit und Vor- und Nachteilen einsetzen.
- kennen die grundlegenden Gerätetypen und physikalischen Vorgänge der Trockenätztechnik.
- kennen die Opferschicht-Technologie zur Herstellung freitragender Strukturen sowie das Fotostruktur-Ätzen.
- können eine gegebene Aufgabenstellung aus dem Bereich Mikrostrukturierung selbstständig bearbeiten, die Prozesse im Reinraum unter Anleitung durchführen und die Ergebnisse dokumentieren und präsentieren.
Modulverantwortung:
Lehrpersonen:
Standort (angeboten):
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Modulbewertung:
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Modulschlussprüfung:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in drei Teilen statt. Die Kurse Beschichtung, MEMS-Sensoren sowie Mikrostrukturierung bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung..
Während der Unterrichtsphase:
Während der Unterrichtsphase wird in den Kursen Beschichtung und Mikrostrukturierung je ein Projekt bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird in den Kursen Beschichtung und Mikrostrukturierung je ein Projekt (Gewicht je 13%) bewertet.
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in drei Teilen statt. Die Kurse Beschichtung (Gewicht 20%), MEMS-Sensoren (Gewicht 34%) sowie Mikrostrukturierung (Gewicht 20%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden
- kennen die wesentlichen Verfahren der planaren Oberflächen-Strukturierung durch Lithografie und Ätzen.
- kennen die einzelnen Prozessschritte der Fotolithografie, sowie die unterschiedlichen Belichtungsverfahren und Belichtungsapparaturen.
- kennen die Grundregeln des Maskendesigns und können selbstständig regelkonforme Masken zeichnen.
- verstehen die wichtigsten chemischen Vorgänge in der Ätztechnik und können die unterschiedlichen Ätztechniken mit ihrer Anwendbarkeit und Vor- und Nachteilen einsetzen.
- kennen die grundlegenden Gerätetypen und physikalischen Vorgänge der Trockenätztechnik.
- kennen die Opferschicht-Technologie zur Herstellung freitragender Strukturen sowie das Fotostruktur-Ätzen.
- können eine gegebene Aufgabenstellung aus dem Bereich Mikrostrukturierung selbstständig bearbeiten, die Prozesse im Reinraum unter Anleitung durchführen und die Ergebnisse dokumentieren und präsentieren.
Modul- und Lerninhalt:
Lithografie
- Prozessschritte
- Belichtungsverfahren
- Belichtungsapparaturen (Maskaligner, Stepper)
- Resisttechnologien
- Maskentechnologie
- Alternative Lithografieverfahren
Ätztechnik
- Chemische und physikalische Grundlagen des Ätzens
- Nassätz-Prozess: Isotropes und anisotropes Ätzen von Silizium und metallischen Dünnschichten
- Trockenätzen und die verschiedenen Prozessanlagen
- Oberflächenmikromechanik mittels Opferschichtverfahren
- Fotostrukturierbare Gläser
Projektarbeit
- Maskendesign
- Entwurf eines Strukturierungsprozesses (Lithografie/Ätzen)
- Durchführung eines Mikrostrukturierungsprozesses im Reinraum
- Dokumentation der Projektarbeit / Bericht / Präsentation
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Projektarbeit
Lehrmittel/-materialien:
Skript; MicroChemicals: Lithografie: Theorie und Anwendung von Fotolacken, Entwicklern, Ätzchemikalien und Lösemitteln; Madou, Fundamentals of Microfabrication and Nanotechnology, Third Edition, CRC Press (2011); Menz/Mohr: Mikrosystemtechnik für Ingenieure, Wiley-VCH (2005)