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Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

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2 DIE ENTWICKLUNG DER SPEICHERTECHNOLOGIE<br />

2.1.1 Lithographieentwicklung<br />

Die Lithographieentwicklung begann in den 1960ern mit der optischen<br />

Kontaktlithographie. Hierbei werden UV-Lichtquellen und strukturierte Glasmasken<br />

verwendet, um photosensitive Lacke definiert zu belichten. Die heutigen<br />

Belichtungsverfahren benötigen hochentwickelte, kurzwellige Lichtquellen mit<br />

komplexen Linsen- und Spiegelsystemen, um Strukturauflösungen im<br />

Nanometerbereich zu realisieren. Alternativen bieten Direktschreibverfahren mittels<br />

Elektronen- oder Ionenstrahlen und Prägeverfahren, <strong>die</strong> Nanostrukturen durch<br />

mechanische Deformation in speziell entwickelte Polymere übertragen.<br />

Die Auflösungsgrenze der optischen Kontaktlithographie wurde während der<br />

industriellen Anwendung und der stetig wachsenden Anforderungen schnell erreicht.<br />

Sie wird definiert durch:<br />

MFS = d ⋅ λ<br />

(2.1)<br />

MFS : Minimum Feature Size<br />

d : Lackdicke<br />

λ : Wellenlänge<br />

Ein wesentlicher Nachteil der Kontaktlithographie ist <strong>die</strong> Güteabhängigkeit der<br />

Strukturabbildung von der Kontaktqualität zwischen Maske und Photolack. Um <strong>die</strong><br />

Herausforderung eines adäquaten Kontakts zu umgehen, wurde <strong>die</strong> Proximity-<br />

Lithographie entwickelt, <strong>die</strong> durch einen Spalt zwischen Maske und Lack eine<br />

Auflösung von<br />

MFS = ( d + g)<br />

⋅ λ<br />

(2.2)<br />

MFS : Minimum Feature Size<br />

d : Lackdicke<br />

g : Spalt zwischen Maske und Lack<br />

λ : Wellenlänge<br />

bietet. Hier wird zwar der kritische Kontakt zwischen Maske und Lack vermieden, doch<br />

kann <strong>die</strong> Auflösung durch den zusätzlichen Abstand g nicht verbessert werden.<br />

Ein weiterentwickeltes Verfahren stellt <strong>die</strong> Projektions-Lithographie dar, welche ab<br />

1978 in der Halbleitertechnik Einzug hielt. Hier wird über optische Linsen und Spiegel<br />

eine Projektionsmaske (Retikel) auf <strong>die</strong> Oberfläche der zu belichtenden Probe projiziert.<br />

Der größte Vorteil <strong>die</strong>ser Technologie besteht darin, dass <strong>die</strong> Strukturen auf dem<br />

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