Wir hatten im Oktober 2023 nach ersten Untersuchungen Medusa 84 als Resist des Monats vorgestellt, voller Hoffnung anhand der ersten guten Ergebnisse. Jetzt liegen belastbare Ergebnisse vor, die unsere Erwartungen noch übertreffen.

Durch eine gezielte Syntheseführung, die genau die stabile und empfindliche Molekülfraktion des HSQ-Polymers separiert, und durch aufwändige Reinigungsoperationen können wir hier nun einen deutlich stabileren Resist anbieten. Nach 6 Monaten ungeöffneter Kühlschranklagerung (8-12°C) bleiben die Anwendungeigenschaften unverändert. Teure Kühltransporte sind nicht nötig. Auch kann die Prozessführung bei der Elektronenstrahllithographie für einige Tage unterbrochen werden, ohne dass die weitere Prozessierung unmöglich wird. Erreicht wird die Stabilität durch den optionalen Zusatz von Stabilisatoren, welche das Wasser sowie Amine aus der Umgebungsluft neutralisieren und somit die „natürliche“ Alterung des HSQ unterdrücken.

Ein Vergleich zwischen Medusa 84 und HSQ zeigt ein ähnliches Verhalten beider Resists bei einer etwas höheren Empfindlichkeit von Medusa 84. Der Entwickler war jeweils 6,5 % TMAH.

Abb. 1: Kontrastkurven von Medusa 84 und einem kommerziellen HSQ

Im Folgenden werden weitere Anwendungsbeispiele gezeigt:

Abb. 2: Einzellinienstrukturen von Medusa 84 SiH auf GaAs, geschrieben mit 30 kV. Ein experimenteller TMAH-NaCl-Entwickler wurde verwendet, um den Kontrast zu verbessern und gleichzeitig eine gute Haftung beizubehalten. (© E. Maggiolini, JKU Linz)

Abb. 3: Kreisförmige 100 nm Linien-/Abstandstrukturen, die bei 1000 µC/cm² bei 100 kV auf Silizium geschrieben und mit AR 300-73 (6,5 % TMAH-Lösung) entwickelt wurden. (© J. Hohmann, KIT-IMT, Karlsruhe)

Abb. 4: Quadratische Säulen mit 22 nm Kantenlänge und 50 nm Höhe auf GaAs, geschrieben bei 30 kV und entwickelt mit AR 300-44 (2,38 % TMAH). (© E. Maggiolini, JKU Linz)

Als Sahnehäubchen kann die Ergänzung bezeichnen werden, dass für Medusa 84 ein spezieller Electra 92 entwickelt wurde, der damit auch für den HSQ geeignet ist.

Abb. 5: Auf Quarz geschriebener Siemensstern mit der neuen leitfähigen Schicht Electra 92 (AR-PC 5092.02/1), die aufgeschleudert wurde, um Aufladungen zu verhindern. Diese speziell für HSQ entwickelte Variante von Electra 92 weist hervorragende Beschichtungs- und Hafteigenschaften auf. (© B. Drent, AMOLF, Nanolab Amsterdam)

Wir haben Medusa 84 auf der EIPBN 2024 (Triple-Beam) in San Diego vorgestellt. Das Interesse der Kongress-Teilnehmer war überwältigend, viele wollten den neuen Resist schnell ausprobieren. Mittlerweile hat der Verkauf von Musterproben begonnen, die reguläre Markteinführung ist in einigen Wochen geplant.

Dieser Erfolg hat uns bewogen, Medusa 84 zum Resist des Monates zu machen.