Modifikation eines Cryo-basierten Reaktiven Ionenätzprozesses zur Herstellung von bioinspirierten Nanokonusstrukturen

Abstract:
In dieser Arbeit demonstrieren wir die Modifikation eines Cryo-basierten reaktiven Ionenätzprozesses für die Herstel-lung von bioinspirierten Silizium-Nanokonusstrukturen. Für die Herstellung der Nanostrukturen wurden zunächst SiO2-Masken auf einem (100)-Siliziumsubstrat mittels Elektronenstrahllithographie hergestellt. Die Masken bestanden aus hexagonal angeordneten 100-nm-Kreisarrays mit einer Gesamtfeldgröße von 500 x 500 Mikrometer2. Ausgehend von einem herkömmlichen anisotropen Cryo-Ätzprozess wurden die Konfiguration des induktiv gekoppelten Plasmas, die RF-Leistung, die ICP-Leistung, die korrelierenden Bias-Spannungen sowie das Ätzgasgemisch systematisch variiert. Die entstehenden Nanostrukturen wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie analysiert. Die Ergebnisse zeigen, wie ein reaktiver Ionenätzprozess konfiguriert werden kann, um verschiedene Nanokonusgeo-metrien zu erzielen. Insbesondere die verfügbare Sauerstoffmenge und die RF-Leistung können erfolgreich genutzt werden, um die Gesamtanisotropie des Ätzprozesses zu definieren und die Seitenwandwinkel festzulegen.