Method for Ultra-High-Resolution Modification, in Particular for Physical Material Removal or Internal Material Modification, of a Workpiece

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This patent describes a method for ultra-high-resolution modification of a workpiece, such as removing material or changing its internal structure with precise control. The process uses a focused electron beam to create a special zone in the workpiece, followed by targeted laser irradiation. This combination triggers a highly localized modification at the microscopic or even nanoscopic scale only where desired, avoiding unwanted changes elsewhere.

Use CasesContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Manufacturing of micro- and nanodevices, such as in the semiconductor or MEMS industries
• Highly precise material engraving or patterning for electronics or micro-optics
• Surface structuring for improved adhesion in medical implants or specialized components
• Creating microchannels, holes, or intricate features in metals, ceramics, or other materials
• Advanced R&D applications requiring controlled internal modification of materials

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Extremely high spatial resolution allows modification at micro- or nano-scale
• Reduces unwanted collateral material damage outside the targeted area
• Enables new manufacturing possibilities for advanced electronics, sensors, and micro-structures
• Increases precision and repeatability in material modification compared to conventional methods
• Potential for use with a wide range of materials due to controlled energy delivery

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Ein Verfahren zur ultrahochaufgelösten Modifikation, insbesondere zur physischen Materialabtragung oder internen Materialänderung, eines Werkstücks in einer Modifikationszone (12), umfasst folgende Verfahrensschritte :- Beaufschlagen einer Werkstückzone, insbesondere -oberfläche (8) mit einem fokussierten Elektronenstrahl (6) mit derart definierter Beschleunigungsspannung, Fokusdurchmesser und/oder Elektronenstrom, dass im Werkstück eine Modifikationszone (12) mit einer lokalisierten Verteilung freier Elektronen mit einer Elektronendichte induziert wird, die unterhalb einer Modifikationsschwelle für das Werkstück-Material liegt, und- Bestrahlen der Modifikationszone (12) im Fokus (F) des Elektronenstrahls (6) mit einem Laserstrahl (11) einer so eingestellten Fluenz, dass= das Werkstückmaterial außerhalb der Modifikationszone (12) mit den freien Elektronen keiner signifikanten Modifikation unterzogen wird, und= die durch den Elektronenstrahl (6) erzeugten, lokalisierten, freien Elektronen eine Lawinenionisation mit einer solchen Zunahme der Dichte der freien Elektronen in Gang setzen, dass die gewünschte Modifikation des Werkstückes (3) in der Modifikationszone (12) erreicht wird.