Ziel der Entwicklung
Ein wichtiger Einsatzbereich von Strahlungsdetektoren ist der Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung unter 100 nm (EUV) bis hin zu 1 nm (weiches Röntgen). Daher wurde ein thermischer Sensor für EUV-Strahlung entwickelt, basierend auf der Silizium- MEMS-Technologie in Kombination mit einem Absorber, der hohe Beständigkeit gegenüber hochenergetischer Strahlung aufweist.
Vorteile und Lösungen
Der Lösungsansatz verfolgt eine Mikrosensorplattform bestehend aus einem Absorbermaterial (beispielsweise aus einer Diamant-Schicht) und einer Silizium-basierten Temperatursensoreinheit. Die Sensoren werden mit den in der Mikrosystemtechnik etablierten Methoden der Mikro-/ Nanobearbeitung hergestellt und basieren auf einer Chipgröße von mindestens sieben mal sieben Quadratmillimetern mit einer Membrangröße von mindestens fünf mal fünf Quadratmillimetern. Dadurch haben sie den Vorteil, im Rahmen der Strahlungsmesstechnik die Intensität diverser Strahlenarten an verschiedenen Positionen in einer Anlage wie einem EUVL-Stepper großflächig zu erfassen. Durch eine auf einer Wheatstonschen Messbrücke basierenden Bolometer-Sensorlösung konnten thermische Sensoren mit gutem Ansprechverhalten gegenüber Photonen in verschiedenen Spektralbereichen (blau, grün, XUV) entwickelt werden. Die thermischen Zeitkonstanten dieser Sensoren liegen im Bereich von zehn bis 60 Millisekunden. Das Projektergebnis besteht einerseits aus einer Einzelkomponente, also einem Chip auf Basis eines nano-/ mikrostrukturierten 3D-Wafer beziehungsweise einem Modul, bestehend aus dem Chip und mikrotechnischer Aufbaulösung sowie aus einer technologischen Plattform, d.h., erweiterten Dienstleistungsangeboten für die Industrie und anderen Forschungseinrichtungen zur Kombination in mikrosystemtechnische Lösungen.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Chiplösung ist sehr applikationsspezifisch und zielt aufgrund sehr verschiedener Anforderungen nicht auf Massenmärkte sondern zuerst auf kleinste bis kleine Stückzahlen hochspezialisierter Sensoren. Der Chip wird überwiegend als Einzelkomponente angeboten.
Einerseits ist für die Zielapplikation EUV-Lithografie ein Nischenmarkt, jedoch mit einem sehr hohen Wachstumspotenzial von mehr als 20 Prozent jährlich ab zirka 2020. Primärer Zielmarkt ist damit die Halbleiterausrüstungstechnik, EUV-Lithografie und ähnliches:
EUV-Lithografieanlagen (13,5 nm): hochspezialisierte Komponenten zur Strahlkontrolle und Strahlkalibrierung
Als Leistungsangebot im Bereich EUV ergeben sich kunden- resp. applikationsspezifische geometrische Ausführungen, Prototyping von Komponenten auf Basis der im Projekt entwickelten technologischen Plattform sowie der Kleinserienfertigung als anwendungsspezifische OEM-Komponente. Für andere spektrale Bereiche des UV können weitere Sensorlösungen als Einzelkomponenten und als Systembestandteile anwendungsspezifisch gestaltet werden.
Weitere Applikationsfelder liegen in der Umwelttechnik (z.B. Keimreduzierung auf Oberflächen und Flüssigkeiten), Verfahrenstechnik (z.B. Kontrolle Härtung von Klebstoffen, Lacken, Vergussmassen, dünnen Schichten), Medizintechnik und Sicherheitstechnik.
