CSAR 62-Untersuchungen zu neuen empfindlichen Entwicklern
CSAR 62-Schichten können auch durch eine intensive UV-Belichtung strukturiert werden. Die bestrahlten Schichten wurden mit unterschiedlichen Lösungsmitteln entwickelt und die beobachteten Empfindlichkeiten miteinander verglichen.
Mit UV-Licht bestrahlte CSAR 62-Schichten: Vergleich der Entwicklerstärken und Abträge unterschiedlicher Lösungsmittel-Entwickler
Wenig überraschend zeigen die Lösungsmittel, die eingesetzt werden um einen möglichst hohen Kontrast zu erhalten, die geringste Empfindlichkeit. Diese schwachen Entwickler AR 600-546, X AR 600-546/1 und Xylol zeigten dabei sehr ähnliche Eigenschaften. Es tritt praktisch kein Dunkelabtrag auf und erst nach einer bestimmten Schwellendosis zeigt der Entwickler überhaupt eine Wirkung. PGMEA bewirkt dagegen, typisch für starke Entwickler, einen fast linearen Entwicklungsverlauf. Eine Verlängerung der Entwicklungszeit von 60s auf 180s führt hier zu einer deutlich erhöhten Empfindlichkeit, bei einem gleichzeitig geringen Dunkelabtrag von nur ca. 12nm. Die höchste Empfindlichkeit wurde mit Ethylacetat (Essigester) beobachtet. Mischungen mit Isopropylacetat bewirken eine deutliche Verminderung des Dunkelabtrags, während sich die Empfindlichkeit gleichzeitig nur wenig verringert.
Mit UV-Licht bestrahlte CSAR 62-Schichten: Vergleich der Entwicklerstärken und Abträge unterschiedlicher Mischungen von Ethylacetat mit Isopropylacetat
Mischungen mit 25% Isopropylacetat zeigen in etwa die gleiche Empfindlichkeit wie reines Ethylacetat. Im 1:1-Entwicklergemisch halbiert sich die Empfindlichkeit dagegen. Möglicherweise können durch eine Verlängerung der Entwicklungszeit bessere Ergebnisse erzielt werden, da anscheinend die Entwicklungsgeschwindigkeit durch Zusatz von 50% Isopropylacetat zu Ethylacetat insgesamt deutlich verlangsamt wird und dadurch der Verlauf der Entwicklung besser kontrolliert werden kann.
Der Dunkelabtrag von Essigester kann weiterhin auch durch die Verminderung der Entwicklertemperatur auf 12°C oder 18°C auf akzeptable Werte (~5-10% Dunkelabtrag für die üblichen Entwicklungszeiten < 2 Minuten) reduziert werden.
Abtragsraten verschiedener Acetat-Entwickler
Im Fall dickerer Schichten ist ein gewisser Dunkelabtrag eher zu tolerieren als bei sehr dünnen Schichten. Die auftretende Abtragsrate ist abhängig von der Resistart, dem Entwickler und der Temperatur aber unabhängig von der Schichtdicke. Während, z.B., ein Abtrag von 100nm bei einer Schichtdicke von 800nm kaum ins Gewicht fällt, wäre eine 100nm dünne Schicht dagegen schon vollständig entfernt.
Der starke Standardentwickler AR 600-548 und Ethylacetat eignen sich auch gut als Entwickler für dickere Schichten von CSAR 62 und ergeben einen sehr ähnlichen Entwicklungsverlauf bei einer fast gleichen Empfindlichkeit. Eine Verlängerung der Entwicklungszeit von 60s auf 120s führt im Fall von Ethylacetat zu einer weiteren Empfindlichkeitssteigerung.
Mit UV-Licht bestrahlte dickere CSAR 62-Schichten: Vergleich der Entwicklerstärken und Abträge
PGMEA und Ethylethoxypropionat (EEP) führen zu geringeren Empfindlichkeiten, greifen unbelichtete Resistareale im Unterschied zu AR 600-548 oder Ethylacetat dafür aber nur geringfügig an. Sehr wahrscheinlich würde durch eine Verlängerung der Entwicklungszeit und/oder Entwickeln bei höheren Temperaturen eine Steigerung der Empfindlichkeit resultieren.