E-Beam Resist: Verfahren

In der Elektronenstrahllithographie gibt es sowohl maskenbasierte als auch maskenlose Schreibverfahren. Beim direkten, maskenlosen Schreiben verwenden ältere Systeme Elektronenstrahlen mit gaußförmiger Energieverteilung, die im Raster über das Substrat geführt werden.

Elektronenstrahllithografiesysteme

Wesentliche Bestandteile von Elektronenstrahllithografiesysteme sind die Elektronenquelle, das elektrooptischen System und das Fokussierungssystem (Ablenkungs- bzw. Projektionseinheit). Für Geräte niedrigerer Auflösung werden Glühkathoden verwendet, bei Geräten mit höherer Auflösung werden dagegen bevorzugt thermische Feldemissionsquellen benutzt.

E-Beam-Resists: Allgemeines

Die Elektronenstrahllithographie ist ein spezielles Verfahren zur Strukturierung elektronen-strahlempfindlicher Lackschichten für die Herstellung mikroelektronischer Schaltkreise und der in der Photolithographie verwendeten Fotomasken.

Temperaturbeständigkeit E-Beam-Polymere

Die Schichten und die Strukturen der E-Beam-Polymere haben eine unterschiedliche Temperatur Beständigkeit. Dabei sind die PMMA-Schichten am stabilsten. Bei Temperaturen bis 260 °C bleiben die Strukturen erhalten, es treten nur Verrundungen der Lackkanten auf.

Verwendung von CSAR 62 zur Herstellung von Nanostrukturen auf GaAs-Substraten

CSAR 62 eignet sich auch sehr gut zur Erzeugung regelmäßiger Gitterstrukturen, die z.B. für die Untersuchung von Quanteneffekten mit Elektronen (2d-Elektronengas) verwendet werden können.

Mit 100kV geschriebene CSAR 62-Nanostrukturen

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT, Institut für Mikrostrukturtechnik, Dr. Lothar Hahn) wurde die Eignung von CSAR 62 für die Herstellung komplizierter Architekturen detailliert untersucht

Hochempfindlicher E-Beamresist AR-P 617 (PMMA-Copolymer)

Das Copolymer aus Methylmethacrylat und Methacrylsäure ist im Gegensatz zu den reinen PMMA´s in der Lage, bei einer thermischen Belastung einen 6-Ring zu bilden.

CSAR 62 für EUV-Anwendungen

Der hochempfindliche E-Beamresist CSAR 62 kann neben dem Einsatz in der E-Beam-Lithographie auch durch Belichtung mittels UV-Strahlung strukturiert werden, da der Resist im Wellenlängen-bereich von 190 – 240nm UV-Strahlung stark absorbiert.

HF-Ätzung von GaAs mit CSAR 62-Maske

Mr. Y. Nori von der Lancaster Uni (Department of Physics, UK) konnte unter Einsatz von CSAR 62 sehr erfolgreich Strukturen für die Herstellung von photonischen Kristallen erzeugen.

BOE-Ätzung von SiO2 mit CSAR 62-Maske

Auch der hochempfindliche E-Beamresist CSAR 62 kann als Maske für einen Ätzprozess mit HF (BOE, 10:1) eingesetzt werden.