Mikro- und Nano-Strukturierung

Halbleiter-Wafer mit Mikrostruktur-Array aus der Nanoimprint-Lithographie, gehalten von einer behandschuhten Hand im Reinraumlabor.

Effizient und skalierbar durch Nanoimprint-Lithographie

Mikro- und Nanostrukturen auf Oberflächen sind ein zentraler Enabler für funktionale und optische Produkteigenschaften – etwa in der Mikrooptik, den Life Sciences oder bei hochwertigen Consumer-Anwendungen.

Konventionelle Strukturierungsverfahren sind hierfür häufig zu komplex, für kleine Stückzahlen wirtschaftlich nicht geeignet und in ihrer Skalierbarkeit begrenzt.

Nanoimprint-Lithographie ermöglicht die präzise Reproduktion von Mikro- und Nanostrukturen auf einer Vielzahl von Substraten – eine Technologie, die PROFACTOR seit ihren Anfängen führend mitentwickelt und gezielt für anwendungsnahe Prozessentwicklungen einsetzt.

Dadurch lassen sich neue funktionale Oberflächeneigenschaften realisieren und innovative Produkte effizient vom Prototyp über Kleinserien bis hin zur Massenproduktion skalieren.

Technologien

Nanoimprint-Lithographie (NIL)

Die Nanoimprint-Lithographie ist eine etablierte Technologie, bei der mittels Stempel Mikro- oder Nanomuster kostengünstig auf eine Vielzahl von Substraten wie Wafer, Glas, Keramik, Kunststoffe oder Metalle übertragen werden können.

Ein Stempel wird positionsgenau in einen Imprint-Resist gedrückt und mittels UV-Licht ausgehärtet, wodurch die
3D-Struktur des Stempels hochpräzise abgeformt wird.

Je nach den unterschiedlichen Anforderungen an Material, Durchsatz oder Auflösung kommen bei PROFACTOR die folgenden Prozesse zum Einsatz:

Wafer Level Nanoimprinting

Wafer Level Imprinting dient zur großflächigen Replikation von Mikro- und Nanostrukturen direkt auf Wafern.

Das Verfahren bietet exzellente Reproduzierbarkeit bei hohem Durchsatz und gleichzeitig hoher Auflösung. Typische Anwendungen umfassen diffraktive Optiken, Metaoberflächen, Mikrofluidik, Sensorik sowie fortgeschrittene Halbleiter-Packaging-Technologien.

Rolle zu Platte Nanoimprinting

Die Rolle-zu-Platte (Roll-2-Plate) Technologie überträgt Nanostrukturen mit hoher Genauigkeit von einer Rolle auf einen Polymerfilm auf einem Substrat.

Durch den hohen Durchsatz und die gute Abformqualität eignet sich diese Methode besonders für die Massenproduktion von optischen Komponenten wie Beugungsgitter und Metaoberflächen.

Step & Repeat Nanoimprinting

Das Step-and-Repeat-Verfahren ermöglicht die positionsgenaue Replikation hochpräziser Nanostrukturen von einem einzelnen Stempel auf großflächige Substrate.

Step & Repeat Nanoimprinting wird sowohl für die Herstellung großflächiger Stempel als auch für die Herstellung von kleinen Stückzahlen von optischen, photonischen und Mikrofluidik Bauelementen verwendet.

Lösungen für präzise Mikro- und Nanostrukturen

Unsere erprobte Nanoimprint-Technologieplattform ist die Basis für eine effiziente Entwicklung und Herstellung Ihrer Mikro- und Nanostrukturen.

Reihe transparenter Substrate mit nanostrukturierten optischen Oberflächen während der Prototypen- und Kleinserienfertigung mittels Nanoimprint-Lithographie.

NIL Prototyping und Kleinserien

Individuelle Prozessentwicklung für Mikro- und Nanostrukturen auf unterschiedlichen Materialien; festen oder flexiblen, flachen oder gekrümmten Substraten.

Anwendung etablierter Prozesse für die Herstellung permanenter Strukturen, Ätzmasken oder spezielle Designs wie frei-stehende oder Undercut Strukturen.

Herstellung von einzelnen Demonstratoren bis hin zu Kleinserien.

Nanoimprint-Lithographie Step-and-Repeat-System im Reinraum zur strukturierten Herstellung von Mikrooptik-Arrays auf einem Wafer mit UV-Belichtung.

Step & Repeat NIL Laborsysteme

Kompakte Laborsysteme für die Replikation von Strukturen von wenigen Nanometern bis hunderte Mikrometer.

Einfache Handhabung und Möglichkeit zur direkten Beobachtung des Prozesses.

Ideal für Forschung & Entwicklung sowie zur Herstellung von Multimaster Templates oder hohen Stückzahlen kleiner NIL Bauteile.

Laborflaschen mit Anti-Sticking-Coating BGL-GZ-96 für Nanoimprint-Lithographie zur Herstellung präziser nanostrukturierter Oberflächen.

Nanoimprint Beschichtungen

PROFACTOR bietet spezielle Beschichtungsmaterialien für einen effizienten Imprinting Prozess:
Anti Sticking Layer (BGL GZ 96):

Antihaft Beschichtung mit schneller Reaktion, niedriger Oberflächenenergie.
kein Vakuumprozess notwendig, für Mikro und Nanostrukturen.

Adhesion Layer (HMNP 12):

Haftvermittler für Si, Quarz & Glas, einfache Drop & Spin Applikation, wenige Nanometer dünn.

Laborgerät zur Oberflächenanalyse (Bruker Edge) in einem gelb beleuchteten Reinraum; im Inneren wird ein Wafer mit grün markiertem Messraster vermessen, während auf dem danebenstehenden Monitor eine vergrößerte 3D-Darstellung einer Mikrostruktur im Mikrometerbereich angezeigt wird.

NIL Metrologie Service

Wir unterstützen Sie bei der Charakterisierung Ihrer NIL Oberflächen, Schichtdicken sowie Mikro und Nanostrukturen.

Moderne Messtechnik für genaue Analysen und zuverlässige Ergebnisse.

Mehrwert durch Nanoimprint-Lithographie

Langjährige Erfahrung ermöglicht eine effiziente Entwicklung zuverlässige Prozesse für Ihre Mikro- und Nanostrukturen.

Abformung komplexer Mikro- und Nanostrukturen

durch Rolle-zu-Platte oder Wafer Level Nanoimprinting.

Hoher Durchsatz und Zeitersparnis

durch schnelle Replikation großer Flächen und kurzer Prozesszyklen.

Präzise Herstellung von Nanostrukturen auf beliebigen Materialien

wie Glas, Keramik, Kunststoffe oder Metalle.

Anwendungsbereiche

Ausgewählte Praxisbeispiele zeigen den vielfältigen Einsatz unserer Nanoimprint-Technologie.

Glasplatte mit regelmäßigem Array mikrooptischer Strukturen, gehalten von einer behandschuhten Hand im Labor – hergestellt mittels Nanoimprint-Lithographie für optische und photonische Anwendungen.

Kostengünstige Herstellung präziser, mikrooptischer Elemente wie Mikrolinsen, Mikrospiegel oder Wellenleiter.

Laserlicht trifft auf nanostrukturierte optische Oberfläche und erzeugt Beugungsmuster – Demonstration eines nanooptischen Bauteils hergestellt mittels Nanoimprint-Lithographie.

Nanoimprinting ist die optimale Herstellungsmethode für beugungsoptische Elemente oder Metalinsen.

Kleines transparentes Bauteil mit schillernder nanostrukturierter Oberfläche, gehalten zwischen Fingern – Beispiel für Nanoimprint-Lithographie zur Herstellung funktionaler Nanostrukturen für Optik und Design.

Replikation von refraktiven oder diffraktiven optischen Strukturen für einzigartige ästhetische Effekte auf beliebigen Produkten.

Mikroskopische Aufnahme eines nanostrukturierten Arrays mit regelmäßigen Mikro- und Nanoporen (Maßstab 5 µm), hergestellt mittels Nanoimprint-Lithographie für Anwendungen in Nanofluidik und Life Sciences.

Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen für Life Sciences Anwendungen wie Mikrofluidik oder plasmonische Sensoren.

Hand mit Laborhandschuh hält transparente Glasplatte mit nanostrukturiertem Farbfilter-Array für Augmented-Reality- und optische Anwendungen, hergestellt mittels Nanoimprint-Lithographie.

Kostengünstig Herstellung optischer Wellenleiter für AR-Brillen in hoher Qualität.

Hand hält eine transparente optische Linse mit nanostrukturierten Anti-Reflexionsoberflächen, die farbige Lichtreflexe zeigen – Beispiel für Nanoimprint-Lithographie in der Herstellung moderner optischer Komponenten.

Replikation von Nanostrukturen auf optische Elemente zur Reduktion von Reflexion und Steigerung der Transmission.

Laboranlage zur Nanoimprint-Lithographie mit UV-Belichtung zur Herstellung von lichtleitenden Mikrostrukturen und optischen Bauteilen auf transparenten Substraten.

Effiziente Herstellung von kompakten Lichtlenkungselementen auf Basis von Mikrooptik.

Nanostrukturiertes Halbleiterbauteil für Solarenergie-Anwendungen mit integrierten Mikrostrukturen, hergestellt mittels Nanoimprint-Lithographie.

Nanoimprinting ermöglicht die Nutzung von plasmonischen und biomimetischen Effekten für Solarzellen.

PROFACTOR, Ihr Technologiepartner

Von der innovativen Idee zur industriellen Umsetzung.

Anforderungen, Konzept & Machbarkeit

In einem vertraulichen Informationsaustausch klären wir Ziele und erste Anforderungen.

Bei Bedarf prüfen wir anhand Ihrer Struktur-Designs die grundsätzliche Machbarkeit der technologischen Lösung im Labor.

So entsteht ein gemeinsames Verständnis für das Lösungskonzept mit grober Zeit- und Kostenabschätzung, als Entscheidungsgrundlage für die folgenden Entwicklungsstufen.

Prozessentwicklung und Demonstratoren

Auf Basis Ihrer Anforderungen und der technologischen Machbarkeit entwickeln wir einen maßgeschneiderten Prozess. Zur Absicherung der Prozesse führen wir ausführliche Charakterisierungen durch.

Oft wird die Prozessentwicklung in mehrere Stufen aufgeteilt, mit Designoptimierungen und regelmäßigen Abstimmungen mit Ihnen.

Zum Abschluss fertigen und liefern wir die vereinbarte Menge an Prototypen. Damit können Sie erstmals die Funktionalität und Qualität der Bauteile und Strukturen testen.

Kleinserie & Prozess-Transfer

Der Prozess wird weiterentwickelt hin zu einer teilautomatisierten Fertigung für größere Stückzahlen. Hier kommen bewährte Step-&-Repeat oder Rolle-zu-Platte Technologien zum Einsatz.

Damit fertigen wir typisch 100 bis mehrere tausend Abformungen Ihrer Designs. Nun können Sie Ihr Produktdesign weiter qualifizieren und erste Feldtests durchführen.

In einem weiteren Schritt helfen wir, den Prozess in ihre Produktion zu übertragen.

Erprobte Partnerschaften

Ausgewählte Kunden und Partner aus gemeinsamen Entwicklungs- und Industrieprojekten.

Aktuelle Forschungsprojekte

Unser Technologie-Portfolio basiert auf einer Vielzahl von Forschungsprojekten mit nationalen und internationalen Partnern aus der Industrie, Universitäten und Forschungseinrichtungen.

Wir kombinieren Anforderungen aus der Praxis und globalen Trends und entwickeln vorausschauende Forschungsvorhaben. So sichern wir gemeinsam mit unseren Partnern die Wettbewerbsfähigkeit der industriellen Produktion.