Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER
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4 DIE HERSTELLUNGSTECHNOLOGIEN<br />
Es wird hier deutlich, dass eine geringe Peripheriefläche, wie sie bei 8 bit-Strukturen<br />
vorhanden ist zu einem höheren Füllungsgrad des Stempels führt als bei 16 bit- oder<br />
32 bit-Strukturen, da ein geringeres Volumen gefüllt werden muss. Dennoch sind bei<br />
<strong>einer</strong> Lackdicke von 20 nm auch <strong>die</strong> 8 bit-Strukturen nicht zu 100 % vorhanden.<br />
Wird <strong>die</strong> initiale Lackdicke durch Erhöhung des Feststoffgehaltes vergrößert, so steigert<br />
sich <strong>die</strong> Füllungseffizienz (siehe Abbildung 4.19). Um stets alle Elektroden-Strukturen<br />
zu 100 % füllen zu können, muss ein Feststoffgehalt von mindestens 1,5 % des NX-<br />
2010 gewählt werden. Dies resultiert in <strong>einer</strong> initialen Schichtdicke von ~ 45 nm und<br />
einen Residual-Layer im Zentrum der Nanostrukturen von ~ 35 nm. Die<br />
Originalgebinde von Nanonex enthielten einen Feststoffgehalt von 3 %, sodass <strong>die</strong>se in<br />
einem 1 : 1 - Verhältnis mit MMA gemischt wurden.<br />
Wie aus den oben aufgeführten Sachverhalten deutlich wird, kann kein beliebig dünner<br />
Residual-Layer unter Verwendung <strong>die</strong>ses Crossbar-Designs erzielt werden. Dadurch<br />
wird <strong>die</strong> Realisierung sehr kl<strong>einer</strong> Strukturen im sub-50 nm Nanometerbereich stark<br />
eingeschränkt, da <strong>die</strong> Verluste durch den Breakthrough-Prozess in <strong>die</strong>sem Bereich nicht<br />
mehr zu vernachlässigen sind. Eine Lösung bietet <strong>die</strong> Herstellung der<br />
Zuleitungsperipherie mit Hilfe anderer Technologiemethoden (z.B. durch optische<br />
Lithographieverfahren), sodass lediglich <strong>die</strong> Strukturen im Elektrodenzentrum mittels<br />
Nanoimprint-Lithographie hergestellt werden (siehe Kapitel 5.4). Somit sind keine<br />
großen Volumina im Stempel mehr zur füllen, der Residual-Layer kann reduziert<br />
werden und <strong>die</strong> Herstellung von Elektroden im Nanometerbereich ist möglich.<br />
Auch <strong>die</strong> Realisierung eines homogenen Residual-Layers ist mit dem vorhandenen<br />
Crossbar-Design und mit der Verwendung eines Aufschleuderverfahrens des Imprint-<br />
Lacks nicht möglich. Für regelmäßig angeordnete Strukturen, <strong>die</strong> über <strong>die</strong> Gesamtfläche<br />
des Wafers verteilt sind, kann jedoch durchaus ein homogener Residual-Layer erzielt<br />
werden. Ein Werkzeug zur Berechnung und somit zur Optimierung der Residual-Dicke<br />
bietet in <strong>die</strong>sem Fall <strong>die</strong> Stefan’s Gleichung [34]<br />
1 1 2 p<br />
= + t ,<br />
2<br />
2 2<br />
h ( t)<br />
h η s<br />
0<br />
0<br />
welche <strong>die</strong> Dicke des Residual-Layers h in Abhängigkeit von Imprint-Druck p, -Zeit t,<br />
Initial-Lackdicke h 0 , Lackviskosität η 0 und der Fläche des Stempels, <strong>die</strong> gefüllt werden<br />
muss, also in den Stempel hineingeätzt wurde, s 2 beschreibt. Für <strong>die</strong> Herstellung von<br />
Crossbar-Array-Strukturen kommt eine Abschätzung mit Hilfe der Stefan’s Gleichung<br />
erst dann in Frage, wenn <strong>die</strong> Zuleitungsperipherie <strong>für</strong> <strong>die</strong> elektrische Charakterisierung<br />
nicht mehr von Nöten ist, also wenn z.B. Crossbar-Array-Speicher auf einen CMOS-<br />
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