Elektrochemische Atomlagenabscheidung von Kupfer-Nanoschichten zur Herstellung von Nanospaltelektroden in Mikrosensoren

摘要

In dieser Arbeit wird die Herstellung von Gold-Nanospaltelektroden fur den Einsatz in elektrochemischen Mikrosensoren beschrieben. Die Nanospaltelektroden sind in der Art eines Parallelplattenkondensators angeordnet. Der Prozess basiert auf der Atomlagenabscheidung von Kupfer-Nanoschichten als Opfermaterial in Kombination mit gewohnlichen Methoden der Mikrofertigung. Wir konnten zeigen, dass mittels eines verhaltnismaBig einfachen Prozesses zur elektrochemischen Atomlagenabscheidung (electrochemical atomic layer deposition, E-ALD), die prazise Kontrolle des Nanospalts wahrend der Mikro-Nano-Integration mit typischen Elektrodenabstanden im Bereich 5 bis 50 nm moglich ist. Dieser Ansatz erlaubt, unterschiedliche Schichtdicken auf dem selben Substrat aufzubringen, ohne die bei der konventionellen Atomlagenabscheidung aus der Gasphase notwendigen, zusatzlichen Maskierungen. Ein elektrochemischer Atzmechanismus in saurem Elektrolyt ermoglicht das zeiteffiziente, selektive Auflosen der Opferschicht, um die Nanospaltelektrode freizulegen. Dieser Atzprozess kann fur alle Mikrosensoren auf einem Substrat gleichzeitig erfolgen.