Dreilagensystem CSAR 62 / PMMAcoMA / PMMA
System PMMA / PMMAcoMA / CSAR 62
Eine weitere Variante zum Aufbau von Dreilagensystemen verwendet 950k PMMA als Bottomresist, AR-P 617 als mittlere Schicht und CSAR 62 als Topresist:
Schematische Darstellung Dreilagensystem: 950k PMMA (bottom), PMMAcoMA (Mitte), CSAR 62 (top)
Bei der Beschichtung kommt es nicht zu Durchmischungen, ein definierter Schichtaufbau ist gewährleistet. AR-P 617 kann auf alle PMMA’s (50k – 950k) ohne Probleme beschichtet werden, weiterhin gelingt auch die Beschichtung mit AR-P 6200 (CSAR 62), da Anisol AR-P 617 nicht anlöst. Durch Einsatz selektiver Entwickler nach der Belichtung kann die T-Gate-Architektur gut gesteuert werden. Der kontrastreiche Entwickler AR 600-546 und auch der stärkere Entwickler AR 600-549 sowie MIBK, o-Xylol und Ethylbenzen entwickeln sehr selektiv die obere Resistschicht. Die mittlere Schicht kann ebenfalls sehr selektiv mit X AR 600-50/2 oder AR 600-50 entwickelt werden. Abschließend können für die Bottomschicht MIBK-haltige Entwickler (AR 600-55 oder AR 600-56) eingesetzt werden.
Die Arbeiten werden ausführlich in einem Paper zur MNE 2017 vorgestellt, vorab eine Struktur, die mit diesem System möglich ist.
Von Nachteil für manche Anwender ist jedoch, dass im Prozess mehrfach der Entwickler gewechselt werden muss. Daher wurde nach einem Entwicklergemisch gesucht, das alle Schichten definiert und ausreichend gut entwickeln kann. Viele starke Entwickler bewirken einen ausgeprägten Dunkelabtrag. Durch geschickte Kombination einer aktiven (entwickelnden) Komponente mit einem die Entwicklung hemmenden Zusatz kann der Dunkelabtrag reduziert werden, die gleichzeitige Verminderung der Empfindlichkeit kann durch eine Verlängerung der Entwicklungszeit leicht ausgeglichen werden. Der Dunkelabtrag von CSAR 62 beträgt in X AR 600-50/4 selbst nach 10miütiger Entwicklung weniger als 5%.
Dosisstaffel für CSAR 62 (AR-P 6200), SB 180°C, Schichtdicke: ~240nm, 100 kV, Entwickler X AR 600-50/4, Gradationskurven in Abhängigkeit von der Entwicklungszeit bei 21.5°C, Stopper IPA.
Mit dem universellen Entwickler X AR 600-50/4 kann neben CSAR 62 auch AR-P 617 (PMMAcoMA) und PMMA sehr empfindlich entwickelt werden. Spezialentwickler X AR 600-50/4 eignet sich sowohl für die Entwicklung von AR-P 617 als auch für CSAR 62 und 950k PMMA und kann daher als universeller Entwickler für 2- oder auch 3-Lagenprozesse verwendet werden. Die Empfindlichkeit und damit auch die Ausprägung des Unterschnitts in der mittleren Schicht kann dabei sowohl über die Belichtungsdosis als auch unter Ausnutzung des Dunkelabtrags über die Entwicklungszeit gut gesteuert werden. Der Entwickler bewirkt einen gewissen Dunkelabtrag von etwa 18nm bei 21°C und einer Entwicklungszeit von 60s. Die Verlängerung der Entwicklungszeit auf 3 Minuten erhöht auch den Dunkelabtrag deutlich auf etwa 95nm bei 21°C, bei 19°C dagegen nur etwa 80nm. Generell kann durch eine Absenkung der Entwicklertemperatur der Dunkelabtrag vermindert und der Kontrast leicht erhöht werden.