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NILaustria :: NILdirect_stamp - WP1 Ätzen und Abscheiden mit fokussierten Partikelstrahlen
01.04.2008 - 01.04.2011
Forschungsförderungsprojekt
Das ambitionierte Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Etablierung einer maskenlosen, photolack-freien Herstellungstechnologie für Master-Stempel für die Nanoimprint Lithography (NIL). Die Methode basiert auf der direkten Materialabscheidung und Materialätzung mit Strahlen aus hochenergetischen Ladungsträgern. Eine Matrix aus einer Vielzahl an fokussierten Ionenstrahlen oder Elektronenstrahlen ermöglicht das ultra-präzise Ätzen und Abscheiden von entweder Hartmasken oder NIL-Stempeln direkt. Die Möglichkeit, metallische sowie dielektrische Nanostrukturen (< 20 nm) sowie komplexe 3-dimensionale Strukturen auf beliebigen Oberflächen herzustellen, ist eine bahnbrechende Innovation für maßgeschneiderte NIL Master Stempel. Diese weltweit einzigartige Technologie gibt Österreich einen nachhaltigen, technologischen Wettbewerbsvorteil in einem globalen 5 Milliarden US$ Markt. Das Konsortium beabsichtigt das Projektziel einer Nanostrukturierungstechnologie über folgende Einzelziele zu erreichen: Neue Materialien: Verwendung von ultradünnen Materialschichten (Ni, Ni-Fe, Mg, Al, W, Ta¿) als Hartmaske zur Strukturierung durch Strahlen hochenergetischer Ladungsträgern Neue Prozesse: Verfahrenstechnische Expertise für die Abscheidung und Ätzung von reinen (>90%) Materialien und 3-D Nanostrukturen (sub-20nm Abscheidung, 1:3 Aspektverhältnis). Neues Instrument: Einbau eines Gasinjektionssystems in bestehendes ¿Projection maskless patterning (PMLP)¿ Gerät, welches einen Ionen/Elektronen-Multistrahl zur NIL Stempel Herstellung durch Ätzen oder Abscheiden verwendet. Neues Systems: Optimierung von NIL-Stempeln, die durch Strahlen hochenergetischer Ladungsträger hergestellt wurden hinsichtlich Ihrer optimalen Eignung für kommerzielle Imrint-Geräte und Imprint-Polymere zwecks sofortiger industrieller Einsetzbarkeit. Diese Herstellungstechnik ist aus folgenden Gründen als industrieller Durchbruch zu werten: ¿ Nanostrukturen kleiner als 20 nm können direkt hergestellt werden ¿ Durchsatzsteigerung durch die maskenlose. photolackfreie Herstellung mit nur einem einzigen Prozeßschritt ¿ Herstellung komplexer 3-dimensionaler Strukturen mit frei wählbaren Geometrien ¿ Computer-aided Design und Rapid prototyping von NIL-Stempeln erstmals möglich ¿ Reparatur von defekten NIL-Stempeln steigert die Wiederverwendbarkeit der Stempel ¿ Produktionssysteme mit hohem Durchsatz für maßgeschneiderte NIL-Stempel ¿ 90% verkürzte Produkteinführungszeit für Kleinserienproduktion von NIL-Stempeln ¿ 70% verringerte Produkteinführungskosten durch sofortige Verfügbarkeit von NIL-Stempeln Fokussierte Strahlen aus hochenergetischen Ladungsträgern mit einem Strahldurchmesser im sub 5 nm Bereich werden eingesetzt zur Precursor-Gas unterstützten Ätzung und Abscheidung im Nanobereich. Dieses ¿Charged Particle-beam nano-Patterning (CP2)¿ ist zur Fertigung von master stamps aus einer Vielzahl uinterschiedlicher Materialien (Metalle und Quarzglas) verwendbar. Sowohl die strahleninduzierte Direktstrukturierung (CP2), als auch die Nanoimprint Lithographie (NIL) sind Nano-Herstellungstechniken, die eine Hebelwirkung auf eine Vielzahl von nanotechnologischen Anwendungen ¿ darunter Mikroelectronik, Optoelectronik, Datenspeicherung, Mikrofluidik, Biosensoren und Energiespeicherung entfalten. Diese Schlüsseltechnologie wird Österreich einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil in der NIL-Stempelherstellung verschaffen. Die vier teilnehmenden Firmenpartner bilden die gesamte Wertschöpfungskette, vom Stempelhersteller bis zum Stempelanwender ab, und sichern so die schnelle Implementierung dieser Technologie. Die strahleninduzierte Direktstrukturierung von NIL-Stempeln positioniert Österreich als Vorreiter in dieser Schlüsseltechnologie.
Personen
Projektleiter_in
Heinz Wanzenböck
(E362)
Projektmitarbeiter_innen
Klaus Alberer
(E362)
Slobodan Damnjanovic
(E362)
Daniel Erdösi
(E362)
Sahar Safoura Forouzan
(E362)
Johannes Greil
(E362)
Gottfried Hochleitner
(E362)
Maria Hufnagl
(E362)
Andreas Höfer
(E362)
Simon Emanuel Waid
(E362)
Institut
E362 - Institut für Festkörperelektronik
Förderungmittel
BM f. Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation u.Technologie (National)
BM für Verkehr, Innovation und Technologie (bm:vit)
Forschungsschwerpunkte
Special and Engineering Materials: 10%
Quantum Metrology and Precision Measurements: 10%
Structure-Property Relationsship: 10%
Nano-electronics: 15%
Sensor Systems: 5%
Design and Engineering of Quantum Systems: 25%
Surfaces and Interfaces: 20%
Materials Characterization: 5%
Schlagwörter
Deutsch
Englisch
Fokussierter Partikelstrahl
Focused Particle Beam
Ätzen
etching
Abscheidung
Capture
NIL stempel
NIL stamp
Nanoimprintlithografie
Nano imprint lithography
Externe Partner_innen
Seibersdorf Labor GmbH
PROFACTOR Produktionsforschungs GmbH
Fachhochschule Vorarlberg Forschungszentrum Mikroelektronik
EV Group E.Thallner GmbH
IMS NANOFABRICATION GMBH
Publikationen
Publikationsliste