Beschreibung
Die Fotolithografie ist ein unverzichtbares Fertigungsverfahren in der Herstellung moderner Computerchips und integrierter Schaltkreise (ICs) und zählt zweifellos zu den wichtigsten Technologien des heutigen Informationszeitalters. Das Fertigungsverfahren eignet sich dabei jedoch nicht nur zur Herstellung von Silicium-Halbleitern, sondern ermöglicht generell die Herstellung präziser Strukturen auf einer Vielzahl von Materialien. Ziel des Forschungsvorhabens "Scannende Interferenzlithographie auf räumlichen Strukturen" ist die Entwicklung von Methoden zur effizienten Herstellung optischer Gitterstrukturen auf gekrümmten Oberflächen. Das zur Strukturierung eingesetzte Verfahren, die scannende Interferenzlithographie (Scanning Beam Interference Lithography, kurz SBIL), eignet sich dabei hervorragend, um feine Gitter über einen großen Arbeitsbereich vergleichsweise schnell zu erstellen, und ist für planare Gitter bereits erprobt. Durch die geplante Flexibilität, auch nichtplanare Gitterstrukturen herstellen zu können, würden sich jedoch viele neue Anwendungsbereiche erschließen, insbesondere bei der Fertigung von diffraktiven optischen Elementen, welche z.B. für Laseroptiken äußerst relevant sind.
Der 3D-SBIL Schreibkopf
Zentrales Element ist ein neuartiger Schreibkopf, der das Interferenzmuster dynamisch an die lokale Topographie des Substrats anpasst. Er verfügt über fünf mechanische Freiheitsgrade (5-DOF), um Gitterperiode, Rotation sowie die Neigung (Tip/Tilt) des Schreibspots während des Prozesses aktiv zu steuern. Dies ermöglicht eine präzise Ausrichtung des Schreibstrahls auch auf komplex geformten Oberflächen.
Hochpräzise Positionierung mit der NPMM-200
Um die erforderliche Positioniergenauigkeit im Nanometerbereich über einen großen Arbeitsraum von 200 × 200 mm zu gewährleisten, wird der Schreibkopf starr über einer Nanopositionier- und Nanomessmaschine (NPMM-200) montiert. Diese verfügt über eine Messauflösung von 20 pm, wodurch Bahnabweichungen im zweistelligen Nanometerbereich ermöglicht werden.
Projektpartner
Aktuelle Projektpartner:
Förderung
Das Projekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.
Bearbeiter
Josias Rühle
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter