Für die Herstellung mikroelektronischer Bauteile sind Strukturierungsprozesse erforderlich. Dies geschieht in aller Regel durch Lithografie. (Einfache Kontaktflächen können auch mittels Schattenmasken erzeugt werden.) Auf den Wafer wird ein lichtempfindlicher Fotolack aufgebracht und mit der gewünschten Struktur belichtet. Dies erfordert Gelblicht in den Arbeitsbereichen.
Mask Aligner
Eine vorab hergestellte lithografische Maske ist Träger der Strukturinformation. Die Übertragung auf den Wafer geschieht mit Hilfe eines Mask Aligners.
Auf den Wafer wird ein Fotolack aufgebracht und mit der gewünschten Struktur belichtet. Dadurch verändert sich der Löslichkeitskoeffizient in den belichteten Bereichen. Im nachfolgenden Entwicklungsschritt entsteht so eine Lackmaske mit offenen und abgedeckten Bereichen. Danach schließen abtragende (Ätzen) oder aufbauende (Bedampfen) Prozesse an. Nach Entfernung der Lackmaske ist eine neue Strukturebene entstanden. Für den Aufbau komplexer Strukturen sind eine Reihe solcher Prozesse erforderlich.
Im Zentralen Reinraumlabor verfügen wir über eine konventionelle Lithografie. Hier ist eine vorab hergestellte lithografische Maske Träger der Strukturinformation. Mit dem MaskAligner EVG 620 können Lithografiemasken mit 130 mm (5") und 180 mm (7") in soft- und hard-contact im Abbildungsmaßstab 1:1 verwendet werden. Neben 100 mm (4") und 150 mm Wafern (6") lassen sich auch Substratstücke von mindestens 20 x 20 mm2 Größe prozessieren. Als Lichtquelle dient eine Quecksilberdampf-Kurzbogenlampe (500 W) unter Nutzung eines Wellenlängenbereiches von ca. 320 – 450 nm. Damit ergibt sich eine Auflösung an Strukturbreiten von 5 µm, mit speziellen Lacktechniken auch darunter.
Laser-Lithografie
Eine sehr hohe Flexibilität bietet die maskenlose Lithografie. Hier werden die Strukturen direkt per Laserstrahl in den fotografischen Lack geschrieben.
Für die maskenlose Lithografie steht ein Laserschreiber zur Verfügung. Die gewünschten Strukturen werden mit geeigneten Zeichenprogrammen entworfen, in Maschinensprache übersetzt und mittels Laser direkt auf die belackten Substrate geschrieben. Dies erfordert einen höheren Zeitaufwand als die konventionelle Lithografie, ermöglicht aber eine hohe Flexibilität. Je nach gewünschter lateraler Auflösung werden verschiedene Schreibköpfe eingesetzt. Die erreichbare Auflösung liegt bei 300 nm.
nano-Plotter
Mit diesem Gerät können flüssige Stoffe direkt auf Substrate geschrieben werden. Dies kann man sich ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker vorstellen.
Der nano-Plotter gestattet das direkte Schreiben mit Flüssigkeiten. Diese werden sehr genau mittels piezo-elektrischer Pumptechnik über eine Kapillare dosiert. Das Verfahren eignet sich besonders zur Applikation von Schutzlacken, elektrisch isolierendener Bereiche oder auch dem Aufbringen von Analyten für die Herstellung von Sensoren.