Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER
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4 Die Herstellungstechnologien<br />
Zur Realisierung von Crossbar-Arrays wurde in <strong>die</strong>ser Arbeit im Wesentlichen eine<br />
Kombination zweier Herstellungstechnologien verwendet. Zum einen wurde <strong>die</strong><br />
Nanoimprint-Lithographie in Jülich etabliert, um einen Standardprozess zur Herstellung<br />
von Nanoelektroden entwickeln zu können. Zum anderen wurde der Prozess des<br />
Reaktiv-Ionenstrahlätzens (Reactive Ion Beam Etching – RIBE) zur Herstellung von<br />
Strukturen im Submikrometerbereich weiterentwickelt. Im Folgenden soll daher auf <strong>die</strong><br />
Funktionsweise der verwendeten Anlagen und <strong>die</strong> <strong>Entwicklung</strong> beider<br />
Herstellungstechnologien näher eingegangen werden.<br />
4.1 Anlagen und Funktionsweisen<br />
4.1.1 Die Nanoimprint-Anlage<br />
Derzeit sind eine Vielzahl an unterschiedlichen Nanoimprint-Geräten auf dem Markt<br />
erhältlich [34]. Häufig sind Parallelplatten-Pressen <strong>für</strong> Forschungsanwendungen zu<br />
finden, welche durch mechanischen Kontakt, Wafer und Stempel aufeinander drücken.<br />
Hier werden Compliance-Layer aus weichen, flexiblen Materialien (z.B. silikonartigen<br />
Puffern) benötigt, welche Verkippungen oder Unebenheiten der starren Parallelplatten<br />
ausgleichen, um homogene Drücke während des Prozesses zu gewährleisten.<br />
Neben Geräten mit ganzflächigen Abdrucktechniken, <strong>die</strong> in der kommerziellen<br />
Anwendung einen Durchsatz von bis zu 30 Wafern pro Stunde erzielen können [99],<br />
sind Maschinen entwickelt worden, welche mit einem Stepper-Verfahren (vgl.<br />
Kapitel 2) arbeiten [100]. Molecular Imprints Inc. benannten das UV-Licht-basierte<br />
Verfahren als Step and Flash Imprint Lithography (SFIL). Es wird dabei ein<br />
rechteckiger Stempel (26 mm x 32 mm), der deutlich kl<strong>einer</strong> ist als das zu<br />
strukturierende Substrat, in X- und Y-Richtung verfahren, sodass der Wafer in <strong>einer</strong><br />
seriellen Prozedur partiell bedruckt und belichtet werden kann. Als kommerzielle<br />
Anwendung soll das SFIL-Verfahren im Jahr 2011 einen Durchsatz von 80 Wafern pro<br />
Stunde erreicht haben und zur Herstellung von Strukturen der 7 nm-Design-Rules<br />
eingesetzt werden können [101]. Thermische Verfahren <strong>die</strong>ser Art verwenden einen<br />
heizbaren Stempel, der das partielle Aufheizen der belackten Wafer ermöglicht.<br />
Eine weitere Technik, welche hohe Durchsätze verspricht, stellt <strong>die</strong> Roll-to-Roll<br />
Imprint-Lithographie dar [102]. Hier werden Wafer mittels <strong>einer</strong> Stempelrolle<br />
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