micro resist technology GmbH


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Telefon: 030 641670100
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E-Mail: g.gruetzner@microresist.de
Internet: http://www.microresist.de

Geförderte Projekte: 1


Entwicklung von Silizium-haltigen Polymeren für die thermische Nanoimprint-Lithographie


REM-Aufnahme einer in eine SiPol-Schicht geprägte Linienstruktur auf einer organischen Transferschicht
REM-Aufnahme einer in eine SiPol-Schicht geprägte Linienstruktur auf einer organischen Transferschicht

Projektidee

Mit den bislang verwendeten Nanoimprint-Resisten auf rein organischer Basis können in bestimmte Substrate Aspektverhältnisse (Verhältnis von Strukturhöhe / Strukturbreite) von lediglich 2-3 übertragen werden, was für eine Reihe von Anwendungen nicht ausreichend ist. Ziel des geplanten Projekts war deshalb die Entwicklung von Polymeren für die thermische Nanoimprintlithographie zur Erzeugung von Mikro- und Nanostrukturen und zur übertragung dieser Strukturen mit hohen Aspektverhältnissen in ein Substrat. Dafür sollen Silizium-haltige Polymere eingesetzt werden, die eine hohe Plasmaätzstabilität besitzen und ein gutes Fließverhalten zeigen, um geringe Präge- und Zykluszeiten zu erreichen. Sie sollen nicht spröde sein, eine gute Haftung auf dem Substrat aufweisen und gleichzeitig die Trennung des Stempels vom geprägten Polymer erleichtern. Wesentliche Voraussetzung zur Realisierung dieser Zielsetzung ist eine sehr hohe Plasmaätzstabilität der verwendeten Polymere.

Kundennutzen

Im Projekt wurde ein Silizium-haltiger Resist (SiPol) für die thermische Nanoimprint-Lithographie (T-NIL) entwickelt. Dieser wird auf eine organische Transferschicht aufgebracht und anschließend mit einem Stempel geprägt, wobei die geprägten Strukturen zunächst noch ein relativ kleines Aspektverhältnis aufweisen. Das Auftreten von Entformungsdefekten wird somit minimiert. Da der Silizium-haltige Resist im Vergleich zur organischen Transferschicht eine sehr hohe Sauerstoff-Plasmaätzstabilität aufweist, kann das Aspektverhältnis der geprägten Strukturen mittels einer Sauerstoffplasma-Behandlung weiter in die organische Transferschicht vertieft werden. Bei entsprechender Dicke der Transferschicht lassen sich mit diesem Verfahren große Aspektverhältnisse erzeugen, die dann in einem weiteren ätzschritt direkt in das Substrat übertragen werden können.

Der entwickelte siliziumhaltige T-NIL Resist zeichnet sich insgesamt durch eine

  • hohe Sauerstoff-Plasmaätzstabilität,
  • ein sehr gutes Fließvermögen,
  • gute Filmbildungs- und Substrathaftungseigenschaften und
  • eine gute Darstellungsmöglichkeit aus.

Da ein solcher Silizium-haltiger T-NIL Resist auf dem Markt bislang noch nicht verfügbar ist, erfolgt seine Kommerzialisierung zeitnah nach Ablauf des Projektes.

Ausblick

Die Nanoimprint-Lithographie stößt seit ihrer Erfindung Mitte der 1990er Jahre sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der anwendungsorientierten Forschung auf sehr reges Interesse und steht mittlerweile in einigen Bereichen kurz vor der Einführung in die industrielle Massenproduktion, wie etwa bei neuen Datenspeichern ("bit-patterned media"), effizienteren LEDs (high brightness LEDs), nanooptischen Bauelementen (SOE, "sub-wave-length optical elements"), um nur die Wichtigsten zu nennen. Dieser Trend setzt sich grundsätzlich in vielen anderen Bereichen der Nanotechnologie fort und wird in näherer Zukunft auch bei der Neuentwicklung von Biochips oder bei effizienteren Solarzellen eine zentrale Rolle einnehmen.
Bislang sind Si-haltige Resistsysteme nur für die UV-gestützte NIL entwickelt und kommerzialisiert worden, so dass bei der thermischen NIL grundsätzlich noch sehr großer Nachholbedarf besteht. Für die micro resist technology GmbH eröffnet sich daher die einmalige Chance, das gesamte Marktpotential im Bereich der Si-haltigen thermischen NIL-Resiste zu bedienen und dauerhaft zu sichern.

Stand: 29.01.2013
Projektdaten aktualisiert: 02.12.2012

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