Leitanwendung nm-Vermessung und -Bearbeitung von Objekten
Unser Ziel ist es, mit hochgenauen Präzisionsantriebssystemen die Grundlage für die Mess- und Fertigungstechnik der Zukunft zu schaffen. Von heute planaren (2,5D) Bewegungsgenauigkeiten im sub-µm Bereich sind wir auf dem Weg zu räumlichen (6D) Positioniergenauigkeiten im einstelligen nm-Bereich. Auf der Basis unserer Forschungsarbeiten entwickeln wir Aktoren, die es ermöglichen, ein Objekt auf einer Fläche mit einem Durchmesser von 100 mm und einem Vertikalhub von 10 mm nanometergenau zu positionieren. Perspektivisch wird der Durchmesser auf 200 mm und der z-Hub auf 25 mm erweitert. Zur Anwendung kommen solche Systeme z.B. in der Präzisionsmesstechnik und für die Herstellung von Halbleiter-Wafern und Belichtungsmasken in der Mikroelektronikfertigung.
Kontakt
Kontakt
Dr.-Ing. Ludwig Herzog
Leiter Mechatronik
ludwig.herzog(at)imms.de+49 (0) 3677 874 93 60
Dr. Ludwig Herzog gibt Ihnen Auskunft zu unserer Forschung an magnetischen 6D-Direktantrieben mit nm-Präzision für die nm-Vermessung und -Strukturierung von Objekten. Er unterstützt Sie mit Dienstleistungen für die Entwicklung mechatronischer Systeme, für Simulation, Design und Test von MEMS sowie für Finite-Elemente-Modellierung und Simulation.
Zugehörige Inhalte
Projekt
NFM-100
Für die Grundlagenforschung zur Nanomesstechnik und Nanofabrikation der TU Ilmenau wurde mit der Nanofabrikationsmaschine NFM-100 ein System realisiert, welches zum einen die Abtastung von Oberflächen (AFM) und zum anderen die Bearbeitung mittels Feldemissions-Rastersondenlithographie erstmalig in einem xy-Verfahrbereich von Ø100 mm möglich macht.
Projekt
K4PNP+Z
Das IMMS entwickelt Aktoren, um Objekte in Ebenen bis 200 mm Durchmesser mit 25 mm Vertikalhub nanometergenau zu positionieren.
Projekt
INPOS
Neuartiger integrierter 6DOF-Direktantrieb bewegt großflächige Objekte mit geringer vertikaler Ausdehnung nanometergenau im Raum.
Projekt
PTB
Das IMMS hat für die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ein hochpräzises Positioniersystem für Maßstäbe der nächsten Mikroelektronik-Generation entwickelt.
Referenz
Michael Muth, AeroLas
„Wir schätzen die Zusammenarbeit mit dem IMMS bereits seit vielen Jahren. Die Ergebnisse des Projektes bilden für AeroLas die Basis für künftige kundenspezifische Produktdesigns. IMMS ist aufgrund seiner hervorragenden Expertise im Bereich der magnetischen Antriebstechnologie für uns ein wichtiger Partner für weitere Entwicklungen.“
Referenz
Peter Chall, ALSI
„Die erreichte extreme Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Produktivität des Laserschneidprozesses bewegen sich im internationalen Spitzenfeld. Die enge Kooperation mit dem IMMS führt zu innovativen Entwicklungen, auf Basis derer wir unsere Position als führender Technologieanbieter ausbauen können.“
Operation and performance evaluation of vertical nanopositioners for 10 mm stroke in a 3D lift and tilt test setup
Steffen Hesse1. Michael Katzschmann1. Alex S. Huaman1. Stephan Gorges1. Eberhard Manske2.euspen – Special Interest Group Meeting: Precision Motion Systems & Control, 15th – 16th November 2022, s-Hertogenbosch, The Netherlands, NL
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany. 2Institut für Prozessmess- und Sensortechnik, Technische Universität Ilmenau, Ilmenau, Germany.Robust Tracking Control with L1 Adaptive Augmentation for a Long Stroke Vertical Nanopositioning System: Part II
Alex S. Huaman1. Johann Reger2.2022 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 2022, pp. 621-627, DOI: doi.org/10.1109/CCTA49430.2022.9965993, 22 - 25 August, 2022, Trieste, Italy
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany. 2Control Engineering Group, Technische Universität Ilmenau, P.O. Box 10-05-65, D-98684, Ilmenau, Germany.Robust Tracking Control with L1 Adaptive Augmentation for a Long-Stroke Vertical Nanopositioning System: Part I
Alex S. Huaman1. Johann Reger2.2022 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 2022, pp. 614-620, DOI: doi.org/10.1109/CCTA49430.2022.9966103, 22 - 25 August, 2022, Trieste, Italy
1IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany. 2Control Engineering Group, Technische Universität Ilmenau, P.O. Box 10-05-65, D-98684, Ilmenau, Germany.Measurement Precision of a Planar Nanopositioning Machine with a Range of Motion of Ø100 mm
Jaqueline Stauffenberg1. Ingo Ortlepp1. Johannes Belkner1. Denis Dontsov2. Enrico Langlotz2. Steffen Hesse3. Ivo Rangelow4. Eberhard Manske1.Applied Sciences. 2022; 12(15):7843. DOI: doi.org/10.3390/app12157843
1Production and Precision Measurement Technology Group, Institute of Process Measurement and Sensor Technology, Technische Universität Ilmenau, Gustav-Kirchhoff-Straße 1, 98693 Ilmenau, Germany. 2SIOS Meßtechnik GmbH, Am Vogelherd 46, 98693 Ilmenau, Germany. 3IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, 98693 Ilmenau, Germany. 4nano analytik GmbH, Ehrenbergstraße 1, 98693 Ilmenau, Germany.
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Dienstleistung
Entwicklung mechatronischer Systeme
Wir entwickeln Aktorsysteme, Steuerungen und Regelungen als eingebettete Lösungen nach Kundenspezifikation mit höchsten Anforderungen an Präzision, Dynamik, verfügbaren Bauraum, Performance und Effizienz.
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FE-Modellierung und Simulation
Wir unterstützen Sie in der Konzept- und Entwicklungsphase neuer Produkte mit Berechnungen und Simulationen, um Entwicklungszeiten zu verkürzen und Produktparameter zu verbessern, wie Gewichts- & Materialeinsparung oder Minimierung der Eigenschwingungen.
Forschungsfeld
Magnetische 6D-Direktantriebe mit nm-Präzision
Um die Fertigung makroskopischer High-Tech-Produkte mit mikroskopischer Präzision zu ermöglichen, forschen wir an wissenschaftlichen Grundlagen und technischen Lösungen für Nanopositioniersysteme für große Bewegungsbereiche.