Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER
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4 DIE HERSTELLUNGSTECHNOLOGIEN<br />
nicht entfernt wurde. Dies liegt daran, dass hier <strong>die</strong> Lackdicke höher war als im nahen<br />
Umfeld der Strukturen und <strong>die</strong> Ätzzeit somit nicht ausreichte, um den Restlack zu<br />
entfernen. Die höhere Restlackschicht ergibt sich dadurch, dass sich im entfernten<br />
Umfeld der Lack-Elektroden keine weiteren Strukturen befinden und der Lack nicht<br />
verdrängt werden kann. Im Gegensatz zu den Stellen, an denen der fließfähige Lack <strong>die</strong><br />
Vertiefungen des Stempels füllt und sich somit <strong>die</strong> initiale Lackdicke verringern kann,<br />
bleibt an den Stellen, in deren nahen Umfeld sich keine Strukturen befinden, <strong>die</strong> initiale<br />
Lackdicke erhalten. Um <strong>die</strong>sen Restlack zu entfernen und auch hier das sich darunter<br />
befindende Metall freizulegen, muss <strong>die</strong> Breakthrough-Etch-Zeit dementsprechend<br />
länger gewählt werden. Abbildung 4.16 zeigt also einen nicht komplettierten Residual-<br />
Ätzschritt.<br />
Wird <strong>die</strong> Ätzzeit <strong>für</strong> den Residual-Layer verlängert, so besteht <strong>die</strong> Gefahr, dass <strong>die</strong><br />
Elektroden-Lackstrukturen verloren gehen. Die Höhe der Strukturen und damit <strong>die</strong><br />
Tiefe des Stempels muss stets deutlich größer sein als <strong>die</strong> des Restlacks. Bei der<br />
Stempelherstellung wurden Strukturtiefen von 100 nm realisiert. Somit ergibt sich<br />
beispielsweise eine Differenz von Strukturhöhe und Restlackhöhe von 90 nm bei einem<br />
Feststoffgehalt von 1,5 % des NX-2010 mit:<br />
D Differenz = D Stempel + D Residual-Layer - D Initial-Dicke<br />
Diese Differenz genügte zur erfolgreichen Herstellung von Nanoelektroden <strong>für</strong><br />
Crossbar-Strukturen, wie in empirischen Untersuchungen festgestellt werden konnte.<br />
Wird <strong>die</strong> initiale Lackdicke zu gering gewählt, entstehen Probleme bei der Realisierung<br />
großer Flächen, hier der Kontaktflächen und der Mikrometer-Zuleitungen der<br />
Elektrodenstrukturen. Große Kontaktflächen bedeuten große Volumina im Stempel,<br />
welche während des Imprints mit Lack gefüllt werden müssen. Steht durch eine zu<br />
geringe Lackdicke nicht genügend Material zur Verfügung, so werden große Volumina<br />
unvollständig ausgefüllt. Abbildung 4.17 zeigt <strong>die</strong> Auswirkung <strong>einer</strong> zu geringen<br />
Lackdicke auf <strong>die</strong> Fülleffizienz großer Volumina anhand der Elektrodenstrukturen.<br />
Wird z.B. <strong>die</strong> initiale Lackhöhe mit ~ 20 nm gewählt, so können sowohl <strong>die</strong><br />
Kontaktflächen (Abbildung 4.17 a) als auch <strong>die</strong> Mikrometerzuleitungen<br />
(Abbildung 4.17 b) der 32 bit-Struktur nicht mehr adäquat gefüllt werden. Es treten<br />
blasenartige Füllmuster auf, wobei sich zunächst <strong>die</strong> Ränder der großen Strukturen<br />
aufgrund von Kapillarkräften füllen. Das Auffüllen findet demzufolge von Außen nach<br />
Innen statt [111]. Elektrodenkonfigurationen, <strong>die</strong> weniger Zuleitungsperipherie<br />
umfassen, also 8 bit und 16 bit Strukturen, bieten ein geringeres Großvolumen und sind<br />
daher durch geringere Lackdicken leichter vollständig auffüllbar. Abbildung 4.18 zeigt<br />
<strong>die</strong> Füllungseffizienz verschiedener Elektrodenstrukturen bei <strong>einer</strong> Lackdicke von<br />
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