Glossar

Verhältnis von Strukturhöhe zu Strukturbreite.

Fügetechnik zur mechanischen oder elektrischen Verbindung von Substraten, Wafern und Mikrokomponenten mit Montageflächen. Mit dieser Technik können z. B. Siliziumwafer ganzflächig untereinander oder mit einem Glaswafer verbunden werden.

Vom Patienten durchgeführte Selbstkontrolle von medizinischen Parametern, z. B. Messung des Blutzuckerspiegels.

Beschreibt die Richtlinien von Qualitätsmanagementsystemen für Medizinprodukte.

Auf Erbinformationen basierende Nachweisverfahren.

Bei dieser Technik wird ein Elektronenstrahl zur Strukturierung der Resistschicht eingesetzt. Ein Elektrodenstrahlschreiber überträgt während des Schreibvorgangs die gewünschten Strukturen in den Resist. Durch den Elektronenbeschuss werden die langkettigen Moleküle der Resistschicht in den bestrahlten Bereichen modifiziert und können im anschließenden Entwicklungsprozess gelöst werden. Ein Vorteil der Elektronenstrahllithographie ist neben der hohen Auflösung die große Flexibilität dieser Strukturierungsmethode. Beliebige Strukturen können als CAD-File erzeugt und über geeignete Steuerungssoftware direkt geschrieben werden. Daher ist diese Methode ausgezeichnet zur Entwicklung von Prototypen geeignet, da im Gegensatz zur Röntgentiefenlithographie keine Masken benötigt werden. Ein weiteres Einsatzgebiet der Elektronenstrahllithographie ist die Maskenherstellung für optische Lithographieverfahren.

Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimitteln

Hierunter versteht man Richtlinien zur Qualitätssicherung der Produktionsabläufe und -umgebung. Für Hersteller medizintechnischer Produkte spielt die Qualitätssicherung eine zentrale Rolle, da hier Qualitätsabweichungen direkte Auswirkungen auf die Gesundheit der Verbraucher haben können. Durch ein GMP-gerechtes Qualitätsmanagementsystem ist die Gewährleistung der Produktqualität sichergestellt und es werden die Anforderungen bestimmter Auslandsmärkte, z. B. USA, erfüllt.

Wissenschaft, die sich mit der Erforschung, Behandlung und Diagnose von Blutkrankheiten beschäftigt.

Damit werden verschiedene Verfahren bezeichnet, die es ermöglichen, innerhalb sehr kurzer Zeit eine große Menge an Probenmaterial, z. B. DNA, gezielt auf bestimmte Kriterien zu untersuchen. Dies können beispielsweise krankheitsspezifisch veränderte DNA-Abschnitte sein.

Wissenschaft, die sich mit der Erforschung des Immunsystems beschäftigt.

Bei dieser Variante der optischen Lithographie werden Maske und Wafer zuerst bei einem geringen Abstand zueinander über Marken genau übereinander justiert. Anschließend werden sie mit hohen Druck aufeinander gepresst oder über ein Vakuum angesaugt.

Lab-on-a-Chip Systeme bieten die gesamte Funktionalität eines makroskopischen Labors auf einem nur etwa chipkartengroßen Kunststoffsubstrat. Mit dieser seit einigen Jahren intensiv verfolgten Technologie lassen sich mit sehr geringen Mengen an Ausgangssubstanzen und Reagenzien (Pico- bis Milliliter) vollautomatisierte und integrierte Analysen auf einem einzigen Chip realisieren. Flüssigkeiten lassen sich gezielt durch Ausnutzung der Kapillarkraft sowie durch die Kontrolle der Benetzungseigenschaften der Chipoberfläche bewegen. Die anwendungsspezifischen biologischen, chemischen und physikalischen Prozesse finden in Reaktionskammern (Kavitäten) statt, die über Mikrokanäle definiert befüllt werden.

Diese Abkürzung steht für Lithographie, Galvanoformung und Abformung, die wesentlichen Prozessschritte dieser Technik. Als lithographisches Verfahren wird die Röntgentiefenlithographie verwendet, wobei die Kunststoffstrukturen auf einer metallischen Startschicht aufgebracht werden. Im Anschluss an den Entwicklungsvorgang können die verschiedenen Strukturbereiche mit Metallen (z.B. Nickel, Gold, Kupfer, Legierungen) aufgefüllt werden. Nach dem Aufwachsen des Metalls wird der restliche Kunststoff entfernt und es verbleiben metallische Mikrostrukturen. Lässt man das Metall deutlich über den Resist hinauswachsen, erhält man eine zusammenhängende, stabile metallische Platte, die die Mikrostrukturen trägt und die als Werkzeug (Formeinsatz) für nachfolgende Abformungsprozesse dienen kann. Mit dem LIGA-Verfahren lassen sich sehr hohe Strukturen bis in den Millimeterbereich mit nahezu senkrechten und sehr glatten Seitenwänden herstellen.

Belichtungsgerät, das die gesamte Maske im Maßstab 1:1 auf den Wafer abbildet.

Anwendung der Fluidtechnik auf Mikro-Dimensionen. Flüssigkeiten und Gase werden in Mikrokanäle geleitet, durch Mikroventile dosiert und in ihrem Durchfluss und anderen chemischen und physikalischen Eigenschaften gemessen. Sie werden durch Mikropumpen oder durch Kapillarkräfte transportiert. Durch die kleineren Dimensionen steigt der relative Einfluss von Oberflächen- und Grenzflächeneffekten. Zusätzlich können neue physikalisch-chemische Effekte auftreten.

Mit Hilfe eines Mikrospektrometers kann die spektrale Zusammensetzung von Licht ermittelt werden. Das eingestrahlte Licht wird in Abhängigkeit seiner Wellenlänge an einem Reflexionsgitter unterschiedlich stark gebeugt und dadurch in seine Spektralfarben zerlegt. Das reflektierte Intensitätsspektrum wird von einer Detektorzeile ausgelesen.

Polymere in fester Form (Granulat, Pulver) werden in der Plastifiziereinheit einer Spritzgussmaschine bei einer spezifischen Temperatur aufgeschmolzen. Die Polymerschmelze wird anschließend in den Formhohlraum eines Spritzgusswerkzeugs unter Druck eingespritzt. Nach Verfestigung der Formmasse wird das Werkzeug geöffnet und das Bauteil ausgeworfen. Als Materialien werden unterschiedliche Kunststoffe verwendet. Je nach Anwendung können nachfolgend auch galvanische Abformungen dieser Mikroteile durchgeführt werden.

Dies ist eine Bezeichnung für Teile, die mindestens eine Dimension im Mikrometerbereich aufweisen.

Mikrostrukturierte Produkte weisen Strukturen im Mikrometerbereich auf und erhalten ihre Funktionalität durch die Gestaltung der Mikrostrukturen. Mikrosysteme kombinieren mehrere optimierte Mikrokomponenten zu einem Gesamtsystem, daß eine oder mehrere Funktionen erfüllt. In vielen Fällen enthalten Mikosysteme auch mikroelektronische Bauteile.

Die Plasmapolymerisation ist ein Verfahren, bei dem sich gasförmige Monomere, angeregt durch ein Plasma, auf frei wählbaren Substraten als hochvernetzte Schichten niederschlagen. Voraussetzung für diesen Prozess ist das Vorhandensein von kettenbildenden Atomen wie Kohlenstoff, Silizium oder Schwefel im Arbeitsgas. Der Vernetzungsgrad lässt sich über Prozessparameter wie Druck, Arbeitsgasfluss und eingespeiste elektrische Leistung steuern, so dass man auch sog. Gradienten-Schichten aufbauen kann, die z.B. einen über die Dicke zunehmenden Vernetzungsgrad aufweisen. Anwendungsgebiete sind die Oberflächenreinigung, -beschichtung und -aktivierung.

Diagnostische Systeme, die direkt vor Ort am Patienten eingesetzt werden können.

Bei dieser Variante der optischen Lithographie wird zwischen Maske und Wafer ein definiert kleiner Spalt von 10 - 15 µm eingestellt. Die damit erreichbare Strukturauflösung ist etwas geringer als bei der Kontaktbelichtung, allerdings wird die Gefahr der Beschädigung von Wafer und Maske durch gegenseitige Berührung vermieden.

Bezeichnung für unterschiedliche Fertigungstechnologien, deren Ziel die schnelle Herstellung von möglichst seriennahen Prototypen ist.

Die Fertigung von Mikrosystemen- und Komponenten erfordert die exakte Kontrolle der Umweltparameter der Fertigungsumgebung. Neben Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit wird in einem Reinraum die Partikeldichte der Luft auf einem definierten Wert gehalten, da ein einziges Schmutzpartikel ein mikrostrukturiertes Bauteil bereits unbrauchbar machen kann. Ein aufwändiges Filtersystem gewährleistet einen ständigen Austausch zwischen "schmutziger" und aufbereiteter, partikelarmer Luft. Man unterscheidet verschiedene Reinraumklassen mit unterschiedlichen Vorgaben bezüglich Anzahl und Größe der Partikel. In der strengsten Reinraumklasse 10 dürfen lediglich 10 Partikel von maximal 5 µm Durchmesser pro Kubikfuß Luft enthalten sein. Zum Vergleich: ein Kubikmeter Umgebungsluft enthält gewöhnlich zwischen 1 bis 5 Millionen Partikel.

Bezeichnung für spezielle, lichtempfindliche Kunststoffe, die in verschiedenen Lithographieverfahren eingesetzt werden. Bestrahlte Bereiche weisen gegenüber unbelichteten Flächen eine veränderte Löslichkeit auf und können mit einer Entwicklerflüssigkeit selektiv entfernt werden. Die Belichtung erfolgt durch Schattenwurf einer Maske auf die zu strukturierende photoempfindliche Resistschicht.

Eine strahlungsempfindliche Schicht wird lokal durch eine Arbeitsmaske belichtet. Die dazu notwendige Synchrotronstrahlung liefert ein Elektronenspeicherring. Durch den Schattenwurf der Arbeitsmaske wird ein Abbild der auf ihr enthaltenen Strukturen in den Resist, der aus speziellen Polymeren besteht, übertragen. Die bestrahlten Bereiche werden in ihrer chemischen Struktur modifiziert und können mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden. Nach dem Entwicklungsvorgang bleibt die gewünschte Struktur übrig. Aufgrund der extrem parallelen und energiereichen Röntgenstrahlung lassen sich mit der RTL hohe Strukturen mit nahezu senkrechten und extrem glatten Seitenwänden herstellen.

Es werden Nass-und Trockenätzverfahren eingesetzt, um mikrostrukturierte Bauteile aus Silizium zu erzeugen. Der zu bearbeitende Siliziumwafer muss mit einer ätzresistenten Schicht, z.B. Siliziumoxid, beschichtet werden. Nach der Strukturierung dieser Resistschicht mit lithographischen Methoden kann mit dem Ätzprozess begonnen werden. In Abhängigkeit des verwendeten Ätzverfahrens kommen unterschiedliche Ätzmittel zum Einsatz. Bei Nassätzverfahren werden starke Laugen, beim Trockenätzen unterschiedliche Prozessgase als Ätzmittel verwendet. Alle freiliegenden Bereiche des Siliziumwafers werden durch eine Kombination von physikalischen und chemischen Reaktionen definiert abgetragen, bis die gewünschte Strukturtiefe erreicht ist.

Mikrofeine Strukturen werden durch den Schattenwurf einer Maske auf einer lichtempfindlichen Lackschicht erzeugt. Quecksilberdampflampen dienen üblicherweise als Strahlungsquelle. Die mikrostrukturierte Maske liegt bei der Schattenprojektion entweder direkt auf dem Resist auf oder weist einen geringen Abstand zu diesem auf. Alternativ werden für die Projektionsbelichtung Systeme eingesetzt, die über ein Abbildungssystem verkleinernd auf den Resist abbilden. Nach der Bestrahlung erfolgt ein nasschemischer Entwicklungsprozess. Als Resultat erhält man eine ausgehärtete, mikrostrukturierte Lackschicht.

Belichtungsgerät, mit dem die derzeit höchste Strukturauflösung möglich ist. Seine wichtigste Komponente ist ein hochwertiges, optisch hochauflösendes System mit einem definierten Bildfeld. Diese Optik bildet alle auf der Maske enthaltenen Strukturen verkleinert auf dem Wafer ab. Dadurch entstehen auf der Waferoberfläche nacheinander viele Teilfelder, die identische Mikrostrukturen enthalten.