ATLANT 3D patentiert Multi-Fluid-Druckkopf für atomare Abscheidung: Nanometergenauigkeit ohne Magie
Das dänische Unternehmen reicht ein neues internationales Patent für einen Druckkopf ein, der mehrere Fluide und Mikrodüsen für die atomare Schichtfertigung handhaben kann. Die Technologie verspricht Kontrolle der Schichtdicke auf atomarer Ebene, doch die laterale Auflösung hängt von anderen Faktoren ab.
ATLANT 3D hat eine internationale Patentanmeldung (WO2026180515) eingereicht, die einen Multi-Fluid-Druckkopf für Prozesse zur Abscheidung und kontrollierten Entfernung von Material im Nanomaßstab beschreibt. Das System basiert auf oberflächenchemischen Reaktionen statt auf traditionellem Schmelzen oder Extrudieren.
Die Technologie weicht vom konventionellen 3D-Druck ab. Anstatt Metallpulver zu schmelzen oder Harze zu polymerisieren, nutzt sie Verfahren aus der Halbleiterindustrie wie Atomic Layer Deposition (ALD) und Atomic Layer Etching.
- Patent WO2026180515 für Druckkopf mit Multi-Fluid-Verwaltung und Mikrodüsen
- Atomare Kontrolle der Schichtdicke, nanometrische Auflösung in der Ebene
- Anwendungen: Halbleiter, MEMS, selektive Mikrofertigung
- DALP-Technologie (Direct Atomic Layer Processing), bereits durch US-Patente geschützt
Wie die atomare Schichtabscheidung funktioniert
ALD ist kein traditioneller 3D-Druck: Es basiert auf Zyklen selbstlimitierender Oberflächenreaktionen, die dünne Filme mit atomarer Präzision in der Dicke erzeugen.
Das ALD-Verfahren führt einen ersten chemischen Vorläufer ein, der mit den verfügbaren Oberflächenstellen reagiert, bis diese gesättigt sind. Sobald alle Stellen besetzt sind, stoppt die Reaktion auf natürliche Weise. Überschüssiges Material wird durch Evakuierung und Inertgas entfernt.
Anschließend wird ein zweites Reagenz eingeführt, das mit der vorherigen Schicht reagiert, gefolgt von einem neuen Spülzyklus. Durch Wiederholung von Hunderten oder Tausenden dieser Zyklen erhält man den gewünschten Film mit atomarer Kontrolle der Dicke.
Atomare Präzision bedeutet nicht atomare Auflösung
Die Unterscheidung ist grundlegend: Die atomare Kontrolle der Dicke ist nicht gleichbedeutend damit, Atome frei im dreidimensionalen Raum zu positionieren.
Die Rede von “atomarem 3D-Druck” kann Missverständnisse hervorrufen. Die Maschine kann nicht jedes beliebige Objekt aufbauen, indem sie einzelne Atome nach Belieben positioniert. ALD gewährleistet atomare Präzision nur in der Dicke des abgeschiedenen Films.
Die laterale Auflösung des Musters hängt von völlig anderen Faktoren ab: Größe der Düsen, Abstand zum Substrat, Gasdiffusion, Strömungen und Bewegung der Plattform. Auch die Oberflächenchemie spielt eine entscheidende Rolle.
Atomare Präzision in der Dicke und nanometergenaue Auflösung in der Ebene sind zwei unabhängige Parameter, die nicht verwechselt werden dürfen.
Der Multifluid-Druckkopf: vom Wafer zur selektiven Bearbeitung
Die wichtigste Innovation besteht darin, Prozesse aus der geschlossenen Kammer in ein System mit mobilem Druckkopf zu überführen, das nur dort eingreift, wo es notwendig ist.
Traditionell behandelt ALD den gesamten Wafer innerhalb einer Kammer gleichmäßig. Der von ATLANT 3D patentierte Kopf kehrt diesen Ansatz um: Er wird nur auf die Bereiche gerichtet, in denen Material abgeschieden oder entfernt werden muss.
Das System handhabt mehrere Fluide über dedizierte Mikrodüsen. Es kann mit Materialien wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Quarz und Siliciumdioxid arbeiten. Für die Spülphasen verwendet es Inertgase wie Argon.
Das Patentportfolio von ATLANT 3D
Das dänische Unternehmen hat bereits US-Patente für die DALP-Plattform erhalten und baut den Schutz des geistigen Eigentums weiter aus.
ATLANT 3D hat die DALP-Technologie (Direct Atomic Layer Processing) entwickelt, die im NANOFABRICATOR-System implementiert ist. Das Portfolio umfasst das Patent US 12,049,700 B2 für ‘Atomic layer process printer’ mit den Erfindern Maksym Plakhotnyuk, Ole Hansen und Anja Boisen.
Ein zweites US-Patent, US 12,515,403 B1, schützt eine multifunktionale Abscheidungsdüse. Die internationale Anmeldung WO2026180515 stellt die neueste Entwicklung dieser Schutzstrategie dar.
| Patent | Typ | Betreff |
|---|---|---|
| US 12,049,700 B2 | Erteilt | Drucker für Atomlagenprozesse |
| US 12,515,403 B1 | Erteilt | Multifunktionale Abscheidungsdüse |
| WO2026180515 | Anmeldung | Multifluid-Druckkopf mit Mikrodüsen |
Industrielle Anwendungen: Halbleiter und MEMS
Die Zielsektoren sind diejenigen, die selektive Mikrofertigung und Dünnschichten mit kontrollierten Eigenschaften erfordern.
Die Plattform ES-200 von ATLANT 3D ist auf das Halbleiter-Packaging ausgerichtet. Die DALP-Technologie findet auch in MEMS (mikroelektromechanische Systeme) Anwendung, wo die selektive Abscheidung Abfall und Prozesszeiten reduziert.
Der selektive Ansatz stellt einen Vorteil gegenüber traditionellen Kammerprozessen dar. Material nur dort abzuscheiden, wo es benötigt wird, reduziert den Verbrauch teurer Precursoren und eliminiert Maskierungsschritte.
Der Multi-Fluid-Druckkopf könnte die Einführung von ALD-Prozessen in Kontexten beschleunigen, in denen Flexibilität und schnelle Prototypenerstellung Vorrang vor den massiven Produktionsvolumina haben, die für die Halbleiterindustrie typisch sind.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Fragen & Antworten
Wie lautet die Patentnummer, die von Atlant 3D angemeldet wurde?
Das dänische Unternehmen hat die internationale Patentanmeldung WO2026180515 eingereicht. Dieses Dokument beschreibt einen Druckkopf, der mehrere Fluide für die atomare Schichtfertigung handhaben kann.
Worin unterscheidet sich diese Technologie vom herkömmlichen 3D-Druck?
Im Gegensatz zum konventionellen 3D-Druck, der Pulver schmilzt oder Harze polymerisiert, nutzt dieses System oberflächenchemische Reaktionen. Es basiert auf Prozessen wie der Atomic Layer Deposition (ALD), die aus der Halbleiterindustrie stammen.
Was versteht man in diesem Kontext unter atomarer Präzision?
Atomare Präzision bezieht sich ausschließlich auf die Kontrolle der Dicke des abgeschiedenen Films durch selbstlimitierende Reaktionszyklen. Sie bedeutet nicht die Fähigkeit, einzelne Atome frei im dreidimensionalen Raum zu positionieren.
Von welchen Faktoren hängt die laterale Auflösung des Prozesses ab?
Die Auflösung in der Ebene hängt von den Düsendimensionen, dem Abstand zum Substrat, der Gasdiffusion und den Strömungen ab. Auch die Oberflächenchemie und die Bewegung der Plattform beeinflussen das Endergebnis.
Welche Hauptanwendungen sind für diesen Druckkopf vorgesehen?
Zu den Zielanwendungen gehören die Halbleiterproduktion, MEMS-Bauteile und die selektive Mikrofabrikation. Die Technologie ermöglicht eine kontrollierte Abscheidung und Entfernung von Material im Nanomaßstab.
