Laser-Lithographie-Anlage

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Gerätebezeichnung: Heidelberg Instuments DWL66fs

Geräteverantwortlicher: Hengsbach, Stefan

Standort: Reinraum im Gelblichtbereich

Fertigungsmittelnummer:

Spezifikations-Nummer:

Kurzbeschreibung

Der DWL66fs von Heidelberg Instruments, kurz Laserschreiber; ist eine Lithographiesystem zum maskenlosen Belichten von Substraten.

DWL66fs

Technische Beschreibung

Der Laserschreiber kann verwendet werden um hochauflösende 2D-Strukturen zu schreiben. Die Anlage ist vielfältig einsetzbar und wird unter Anderem zur Herstellung von Pinhole oder Säulenstrukturen im biologischen Bereich, zur Herstellung von Gitterstrukturen für die Röntgentechnologie und der Erzeugung von Mikroaktoren eingesetzt. Die verwendetet Wellenlänge beträgt 355nm womit sich sowohl Su-8 (negativ) als auch AZ-Resiste (positiv) belichten lassen. PMMA lässt sich aufgrund der Wellenlänge nicht belichten.

Die erreichbare Auflösung hängt von verschiedenen Faktoren ab (Design, verwendeter Resist…) sowie vom verwendeteten Schreibkopf. Zur Verfügung stehen zwei Schreibköpfe. „10mm“ und „4mm“. Die Angaben beziehen sich auf den Arbeitsabstand der Schreibköpfe. Nominell habe die Köpfe eine Auflösung von 2,5µm (10mm-Kopf) und 1µm (4mm-Kopf). <to be continued)

Funktionsweise

200|thumb|right|Funktionsweise des Laserschreibers

Geeignetes Dateiformat

Um eine möglichst kurze und wenig aufwändige Nachbearbeitung bei der Programmierung des DWL66fs zu erzielen, sollten folgende Punkte beachtet werden. Als Datencontainer hat sich eine DXF-Datei im "Autocad 2000LT" Format als geeignet erwiesen. Beim Erstellen der Skizze ist es sinnvoll, alle zusammen hängenden Linien als Poly-Linien zu generieren oder in diese umzuwandeln. Dadurch kann die Software zur Laserprogrammierung die verschiedenen Flächen i.d.R. immer autmatisch erkennen. Und zur Übersicht sollten drei Layer vorhanden sein, die Substrat, Strukturen und Einheiten enthalten.

DXF-Format

Das DXF-Format ist ein weltweit gängiges Dateiformat zum Austausch von CAD-Daten zwischen verschiedenen Systemen (Software und Hardware). Aber auch hier gibt es zwischen den verschiedenen Versionen von 1982 bis heute immer wieder unterschiede, weshalb eine Kompatibilität immer zuvor getestet werden muss. DXF ist kein geeignetes Format zum Bearbeiten von Zeichnungen, sondern es ist lediglich für den Datenaustausch geeignet. Für den hier zu beschreibenden Arbeitsablauf ist das Autocad 200 LT Format zu wählen.

Wichtig: DXF-Dateien speichern keine Einheiten, alle Koordinaten sind lediglich Zahlen. Daher ist ein Zeichnungs-Layer anzulegen, der eine einfache bemaßte Geometrie enthält. Dies kann z.B. ein die Strukturen umrahmendes Rechteck sein, dessen Seitenlängen und Einheiten als Text eingefügt sind.

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Polylinien in AutoCAD

200|thumb|left|Befehl "PEdit" zum Umwandeln in Polylinien in AutoCAD 2013 200|thumb|right|Befehl "AUFRÄUM" unter Start - Ändern - "Ändern aufklappen" - "Besensymbol" in AutoCAD 2013 Um dem Benutzer und der Software eine einfache Erkennung der zu belichtenden Strukturen zu ermöglichen, hat es sich als sinnvoll erwiesen, alle zusammen hängenden Konturen als Polylinie zu generieren oder in eine Polylinie umzuwandeln. Zuvor sollten die Strukturen "aufgeräumt" werden, damit doppelte Linien verschwinden.

Sollen mehrere Linien in eine Polylinie umgewandelt werden, so hilft in AutoCAD folgender Befehl:

• PEdit <enter>
• m <enter> um mehrere Linien oder Strukturen auszuwählen
• "mit der Maus Objekte wählen" <enter>
• J <enter> um in Polylinien zu verwandeln
• v <enter> um die ausgewählten Linien zu verbinden, unter folgenden Parametern
• <enter> (0.00 scheint der Standardwert zu sein) um alle Linien zu verbinden, die direkt aneinander angrenzen, Lücken und Strukturen bleiben also erhalten.
• <enter> ...fertig.

Zusammenfassung

• AutoCAD 2000 LT DXF-Format wählen
• Strukturen als Polylinien
• Drei Layer
  • Substrat
  • zu belichtende Strukturen
  • Maßstab mit Längeneinheiten

Weitere Informationen zu DXF-Dateien und Autocad finden sich in der Wikipedia. Praktische Fragen können ggf. Stefan Hengsbach, Sebastian von der Ecken oder Google beantworten.

Eingewiesene Nutzer

Hengsbach, Stefan