"Κατασκευή μεταλλικών νανοδομών μεγάλου ύψους με τη χρήση λιθογραφίας δέσμης πρωτονίων (PB.NANO)"

     Η κατασκευή νέων προϊόντων και η περαιτέρω σμίκρυνση στη μίκρο και τελικά στη νανο κλίμακα βασίζεται σε μια αυξανόμενη ερευνητική προσπάθεια σε παγκόσμιο επίπεδο στις μίκρο/νάνο τεχνολογίες σχηματοποίησης. Μια από τις σημαντικότερες τεχνολογικές προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπισθούν σε αυτό το πλαίσιο είναι η αξιόπιστη υλοποίηση μεταλλικών και πολυμερικών δομών υψηλού λόγου ύψος/πλάτος.

      Η έρευνα αυτή αναφέρεται στην ανάπτυξη μιας τεχνολογίας σχηματοποίησης κατάλληλης για την υλοποίηση δομών με χαρακτηριστική πλευρική διάσταση μικρότερη από 250nm και με υψηλό λόγο ύψος/πλάτος. Η τεχνολογία βασίζεται στη βελτιστοποίηση της σύστασης των πολυμερικών υλικών και στη χρήση λιθογραφίας εστιασμένης δέσμης πρωτονίων. Η ρητίνη που βελτιστοποιήθηκε αναπτύσσεται στο IMEL και προσφέρει εμφάνιση σε υδατικά διαλύματα καθώς και δυνατότητα απομάκρυνσης των εκτεθειμένων περιοχών. Η έκθεση έγινε με λιθογραφία δέσμης πρωτονίων στο CIBA, Σιγκαπούρης. Η τεχνολογία σχηματοποίησης είναι συμβατή με την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση για την υλοποίηση και μεταλλικών δομών υψηλής διακριτικής ικανότητα και υψηλού λόγου ύψος/πλάτος. Χρησιμοποιώντας αυτή τη τεχνολογία σχηματοποίησης κατασκευάσθηκαν οπτικοί κυματοδηγοί υψηλής διατομής χρησιμοποιώντας τα πολυμερικά υλικά λιθογραφίας με απώτερο σκοπό την ολοκλήρωση αυτών των δομών σε υπάρχοντα μικροσυστήματα.

     Η επιτυχία του έργου αξιολογήθηκε από την επίτευξη των ακόλουθων στόχων:

• Ανάπτυξη τεχνολογίας λιθογραφίας εστιασμένης δέσμης πρωτονίων για την υλοποίηση δομών χαρακτηριστικού πλάτους μικρότερου από 250nm και λόγο ύψος/πλάτος υψηλότερο από 25.

• Ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου τρισδιάστατου εργαλείου προσομοίωσης της λιθογραφίας δέσμης πρωτονίων (έκθεση και εμφάνιση) λειτουργικού για δομές κρίσιμης διάστασης μικρότερης από 250nm.

• Υλοποίηση οπτικών κυματοδηγών, υψηλής διατομής λειτουργικών στην VIS/IR περιοχή χρησιμοποιώντας τα λιθογραφίσιμα πολυμερικά υμένια.

     Στα πλαίσια του προγράμματος πραγματοποιήθηκαν οι εξής δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά με σύστημα κριτών:

[1] Realization and simulation of high aspect ratio micro/nano structures by proton beam writing.

E. Valamontes, M. Chatzichristidi, N. Tsikrikas, D. Goustouridis, I. Raptis, J.A. van Kan, F. Watt

Japanese Journal of Applied Physics 47 (11) (2008) pp. 8600-8605.

[2] Aqueous base developable: easy stripping, high aspect ratio negative photoresist for optical and proton beam lithography.

M. Chatzichristidi, I. Rajta, Th. Speliotis, E. Valamontes, D. Goustouridis, P. Argitis, I. Raptis

Microsyst Technol 14 (9-11) (2008) pp. 1423-1428.

[3] High aspect ratio micro/nano machining with proton beam writing on aqueous developable – easily stripped negative chemically amplified resists.

M. Chatzichristidi, E. Valamontes, N. Tsikrikas, P. Argitis, I. Raptis, J.A.van Kan, F. Zhang, F. Watt

Microelectronic Engineering 85 (5-6) (2008) pp. 945-948.