Projektdaten

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Entwicklung und Realisierung einer 3D-Nanolithographie- und Nanomessmaschine zur Messung und Strukturierung fortgeschrittenster optischer Elemente in einem Bereich von 1000 mm x 1000 mm x 200 mm mit Subnanometerpräzision

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Nanostrukturen haben sich in den letzten zwei Jahrzehnten zu einem essenziellen Schlüssel für Meisterung technologischer Herausforderungen in vielen Anwendungen entwickelt, von der Herstellung hochintegrierter elektronischer Schaltkreise, über die Messtechnik und Sensorik im Automobil bis hin zu Hochleistungsoptiken für Weltraummissionen für die Erdbeobachtung und Grundlagenforschung. Für viele Anwendungen ist neben der hohen Präzision die mit vertretbarem Aufwand realisierbare Größe optisch nanostrukturierter Elemente ein entscheidender Parameter. Die Herstellung solcher Komponenten mit bis zu etwa 300 mm Ausdehnung wird heute mit unterschiedlichen Technologien beherrscht. Uber diese Abmessungen hinaus gibt es aktuell keine adäquaten Herstellungs- und Prüfverfahren. Die Antragsteller haben sich deshalb im Rahmen des DFG-Programmes „Neue Gerate für die Forschung" das Ziel gestellt, gemeinsam eine 3DNanolithographie-und Nanomessmaschine (3D-NLM-Maschine) mit einem Bearbeitungs- und Messbereich von 1 m x 1 m x 0,2 m mit einer Positionier-Strukturierungs- und Messgenauigkeit bis in den sub-Nanometerbereich zu entwickeln und aufzubauen, die durch die konsequente Verknüpfung von hochentwickelter 3D-Nanolithographie (IAP/FSU Jena, Fraunhofer IGF) mit extrem genauer Nanopositionier- und Nanomesstechnik (IPMS/TU Ilmenau) eine bisher nicht gekannte Leistungsfähigkeit an den Grenzen der Physik und des technisch Machbaren ermöglichen wird. Dieser international einzigartige Ansatz soll das Konsortium in die Lage versetzen, die Forschung, Entwicklung und Fertigung neuartiger High-Tech-Komponenten zu ermöglichen. Um die extrem hohen Genauigkeitsanforderungen (Auflösung: 20 pm, relative Auflösung: 2*10-11, max. Strukturierungsabweichung: < 10 nm auf einer 3D-Fläche von 1 m2) der neuartigen 3D-NLM-Maschine bei den enormen geometrischen Abmessungen und Massen realisieren zu können, sollen eine ganze Reihe originärer Ansätze zum Einsatz kommen, die in dieser komplexen Art weltwe