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

Projektmitarbeiter_innen

Institut

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

DeutschEnglisch
Fokussierter PartikelstrahlFocused Particle Beam
Ätzenetching
AbscheidungCapture
NIL stempelNIL stamp
NanoimprintlithografieNano imprint lithography

Externe Partner_innen

  • Seibersdorf Labor GmbH
  • PROFACTOR Produktionsforschungs GmbH
  • Fachhochschule Vorarlberg Forschungszentrum Mikroelektronik
  • EV Group E.Thallner GmbH
  • IMS NANOFABRICATION GMBH

Publikationen