Kleinste Düse der Welt putzt Mikrochips

Nanodüse entfernt reaktionsfreudige Atome oder Moleküle von Chip-Oberflächen

Kassel (pte003/27.02.2000/12:30)

An der Universität Gesamthochschule Kassel wurde die weltweit kleinste Düse entwickelt - sie ist kleiner als ein Tausendstel Haardurchmesser (circa 100 Nanometer) und kann zum Beispiel winzigste Unreinheiten oder Fehler auf Mikrochips entfernen. Durch den Düsentrichter der Nanodüse http://www.uni-kassel.de/presse/pm/feb00-09b.ghk aus dem Kasseler Institut für Mikrostrukturtechnik und Analytik http://www.physik.uni-kassel.de/ der Universität Gesamthochschule Kassel - geleitet von Prof. Dr. Rainer Kassing - können ganz gezielt Radikale, also besonders reaktionsfreudige Atome oder Moleküle, geschickt werden, um damit etwa Mikrochip-Oberflächen zu behandeln.

Einsetzbar ist das Nanowerkzeug unter anderem für Siliziumoberflächen, kohlenstoffhaltige Polymerstrukturen oder DNA-Strukturen. Das Nanowerkzeug wurde am Institut von Dr. Ivo W. Rangelow und Dipl. Phys. Jens Voigt erfunden, patentiert und nun entwickelt. Das Mikrosystem mit der Nanodüse wird durch zwei weitere Komponenten, einen Sensor und einen Chip ergänzt und kann damit gleichzeitig selektieren, analysieren und behandeln.

Das Dreikomponenten-Mikrosystem - insgesamt kaum ein Zehntel eines kleinen Fingernagels groß - ist mit einem externen Mikrowellengenerator verbunden, der ebenfalls in Kassel entwickelt wurde. In ihm werden Radikale produziert wie Fluorradikale, die gut mit Silizium reagieren oder Sauerstoffradikale, die mit Polymeren reagieren. Mit dem Fluss der Radikale können zum Beispiel atomare Defekte an Oberflächen von Chips geglättet werden, wenn sich Fehler beim Ätzen eines Mikrochips ergeben haben. Es können auch Oberflächenkratzer oder -krater beseitigt werden, indem lokal Polymere abgeschieden, herausgelöst und an anderer Stelle eingesetzt werden. Der integrierte Sensor meldet über ein Feedback an den Chip die vorhandene Oberflächenstruktur in einer Größenordnung von einem Nanometer und kann dann die analysierte Stelle gezielt mit der Nanodüse behandeln.

Die Düse ist nur eines von zahlreichen Nanowerkzeugen, die an der Universität Gesamthochschule Kassel entwickelt wurden. So wurde unter anderem eine Zange http://www.uni-kassel.de/presse/pm/feb00-09a.ghk entwickelt, die winzige Mikroteile, etwa in Größenordnung eines roten Blutkörperchens, fassen kann: Entwicklungen, die für Forschung und Industrie von hoher Bedeutung sind. Informationen: Prof. Dr. Rainer Kassing und Dr. Dipl.-Ing. Ivo W. Rangelow, E-Mail: rangelow@physik.uni-kassel.de oder kassing@physik.uni-kassel.de (idw) (Ende)