Ein prozessstabiler, ausreichend empfindlicher E-Beamresist mit einer Auflösung um 30 nm wird für Forcierung der Elektronenstrahllithographie dringend benötigt. Die chemisch verstärkten E-Beamresists erfüllen die Forderung nach einer hohen Empfindlichkeit, generieren aber bisher nur eine Auflösung > 100 nm. PMMA-Resists und nicht chemisch verstärkte E-Beamresist (z.B. AR-N 7500 oder AR-N 7520) besitzen das Potential für Auflösungen < 30 nm, sind aber zu unempfindlich und erfordern somit unökonomisch lange Schreibzeiten. Die langfristige Forschungskonzeption der Allresist sieht die Entwicklung ökonomisch arbeitender, hoch auflösender E-Beamresists vor.
Auf der MNE 2010 in Genua wurde der AR-N 7520neu (ehemals SX AR-N 7520/4) vorgestellt, der im Vergleich mit dem Standardresist AR-N 7520 eine siebenfach bessere Empfindlichkeit aufwies (siehe 21. AR NEWS). In Fortführung der Entwicklung ab 2011 wurden neu synthetisierte Vernetzer getestet, mit ihnen konnte nochmals eine kleine Empfindlichkeitssteigerung erreicht werden. Bei einzelnen Messungen konnte eine Linienbreite von unter 30 nm nachgewiesen werden (siehe Abbildung).
Abb. 1: Steg von 29 nm mit dem Experimental Muster SX AR-N 7520/15.2.
Ein weiterer Vorteil ist die bessere Löslichkeit in dem Resistlösemittel, sie erlaubt einen höheren Feststoffgehalt der Lacke und damit dickere Schichten. Sonderanwendungen für die Elektronenstrahl-Lithographie bis zu einer Schichtdicke von 5 µm sind so realisierbar.
Die Dosis hängt von der gewünschten Strukturbreite ab. Allgemein bekannt ist, dass kleinere Strukturen eine höhere Dosis benötigen. Das zeigt sich auch bei diesen Untersuchungen. Bei einer Strukturbreite von 5 µm wird nur eine Dosis von ca. 15 µC/cm² (30 kV) benötigt. Für 100-nm-Linien liegt die Dosis bei den 3 Mustern zwischen 30 – 50 µC/cm².
Die Anwendungseigenschaften der neuen Muster sind deutlich besser als die Parameter des Standardlackes AR-N 7520. Deshalb planen wir den bisherigen E-Beamresist durch den „neuen“ zu ersetzen. Alle Kunden können dieses Jahr schon die neuen Lacke erproben, später werden die verbesserten Resists dann zum Standardlack.
E-Beam Resist Negativ