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

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4 DIE

4 DIE HERSTELLUNGSTECHNOLOGIEN 250 nm 250 nm Abbildung 4.25: Ätzprofil nach einem Ätzprozess mit einem CF 4 /Ar-Gemisch (1:1 @ 10 sccm), U B = 450 V und I B = 125 mA. Abbildung 4.26: Ätzprofil nach einem Residual-Ätzprozess mit einer Proben-Kühlung von -10°C, U B = 450 V, I B = 125 mA und 10 sccm CF 4 . Eine weitere Möglichkeit den chemischen Ätzanteil zu reduzieren, bietet die Kühlung der Probe [117]. Dadurch können tendenziell die lateralen Strukturverluste des Lacks reduziert werden, da die chemische Reaktionsgeschwindigkeit an den Seitenwänden der Struktur durch niedrigere Ätztemperaturen verringert wird. Abbildung 4.26 zeigt das Resultat eines Residual-Ätzprozesses mit einer Probentemperatur von -10°C in einem rein chemischen CF 4 -Prozess. Die schrägen Kanten der Strukturen weisen darauf hin, dass in einem Ätzprozess mit verringerter Temperatur der chemische Ätzanteil reduziert werden konnte, da dieses Kantenprofil aus einer eher dominanteren Sputterkomponente resultiert (vgl. Abbildung 4.20 a). Es könnten zwar laterale Strukturverluste verringert werden, doch impliziert das Verfahren der Probenkühlung unerwünscht schräge Kantenprofile, welche eher durch die Verwendung des optimalen Gasgemisches bei +15°C Prozesstemperatur zu vermeiden sind (vgl. Abbildung 4.25). Wird ein Doppellagen-Lacksystem verwendet, wie es in Kapitel 4.2.2 beschrieben wurde, so muss zunächst der Residual-Layer des Top-Lacks entfernt werden, um anschließend den Underlayer-Lack zu strukturieren. Abbildung 4.27 zeigt den Verlauf der Ätzprozedur. Abbildung 4.27 a) stellt darin das Zweilagen-Lacksystem nach dem Imprint dar. Der UV-Lack besteht wie zuvor aus NXR-2010, sodass dessen Residual- Layer in dem standardisierten CF 4 -Prozess entfernt wird, bis der Underlayer-Lack in 61

4 DIE HERSTELLUNGSTECHNOLOGIEN den Strukturgräben freiliegt (Abbildung 4.27 b). Anschließend kann der PMMAbasierte Underlayer (NXR-3020) in einem O 2 -Prozess bis auf das Substrat durchgeätzt werden (Abbildung 4.27 c). Dabei beträgt die Selektivität des UV-Lacks gegenüber dem Underlayer-Lack in einem Sauerstoffprozess ~ 11, wodurch der NXR-2010 als Ätzmaske während der Strukturierung des NXR-3020 dient [118]. UV-Lack Underlayer-Lack Underlayer-Lack Substrat 250 nm Substrat 250 nm a) b) Substrat c) Lack 250 nm Abbildung 4.27: Zweilagen-Lackstrukturierung: a) Zweilagen-Lacksystem nach dem Aufschleudern, b) Entfernen des Rsidual-Layers des Top-Lacks (hier NXR-2010) in einem CF 4 -Prozess, c) Strukturieren des PMMA-basierten Underlayer-Lacks (hier NXR-3020) in einem O 2 -Plasma-Prozess. 62