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

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4 DIE HERSTELLUNGSTECHNOLOGIEN<br />

Ätzenergie bestimmt. Die Nettobeschleunigung der Ionen bis zum Auftreffen auf dem<br />

Wafer wird nur von U B festgelegt. U A wird zwar durchlaufen, kürzt sich jedoch mit<br />

Erreichen des Nullpotentials wieder heraus. Die Ionen erreichen dabei ihre maximale<br />

Geschwindigkeit an dem Beschleunigungsgitter. Nach dem Passieren des Gitters<br />

werden <strong>die</strong> positiven Ionen jedoch durch negative U A wieder abgebremst.<br />

Zusätzlich zur Beschleunigung der Ionen wirken beide Gitter als „Optik“ des<br />

Ionenstrahls. Dabei sorgt das Fokusgitter durch das positive Potential da<strong>für</strong>, dass der<br />

Strahl aus positiv geladenen Ionen gebündelt wird. Das Beschleunigungsgitter wirkt<br />

durch das negative Potential anziehend und somit (nach außen) ablenkend auf <strong>die</strong><br />

Flugbahn der Ionen, wodurch sich ein definierter Divergenzwinkel des Strahls ergibt. In<br />

der Regel gilt: Je größer <strong>die</strong> Ablenkung, desto größer ist der Divergenzwinkel.<br />

Dementsprechend ergibt sich ein breiterer Strahl sowie größere Divergenzwinkel durch<br />

Erhöhung von │U B │ oder │U A │.<br />

Neben den Parametern, welche einen direkten Einfluss auf den Ionenstrahl nehmen,<br />

haben das Gasmischungsverhältnis, <strong>die</strong> Probentemperatur und der Winkel des Wafers<br />

einen großen Einfluss auf <strong>die</strong> resultierenden Ätzprofile (siehe folgende Kapitel). Wird<br />

z.B. ein Gasgemisch mit hohem Anteil an reaktivem Gas gewählt, so erhöht sich der<br />

chemische Ätzanteil, wodurch größere Ätzraten erzielt werden können. Ein ähnlicher<br />

Effekt resultiert aus der Steigerung der Probentemperatur, da chemische Reaktionen bei<br />

höheren Temperaturen schneller ablaufen. Die Unterdrückung chemischer Ätzprozesse<br />

zur Realisierung sehr steiler Ätzflanken wird daher in der Halbleitertechnologie auch<br />

durch Kühlung der Wafer erreicht. Die Verkippung des Wafers relativ zur Ionenquelle<br />

kann zur Herstellung von Strukturen schräger Kanten verwendet werden.<br />

Zusammenfassend bietet das reaktive Ionenstrahl-Ätzen <strong>die</strong> Flexibilität, welche <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Herstellung von Nanoimprint-Stempeln und anschließend <strong>für</strong> <strong>die</strong> Realisierung von<br />

Nano-Crossbar-Strukturen benötigt wird.<br />

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