HSQ用于电子束曝光的性能分析

作为一种非化学放大的无机负性电子束光刻抗蚀剂,HSQ(hydrogen silsesquioxane)具有极高的分辨率(约5 nm),由于灵敏度较低,限制了其在微纳米加工方面的应用。从化学结构变化的角度分析了HSQ在电子束曝光中的性能,通过实验验证了其灵敏度及对比度受前烘温度及显影液浓度的影响较大,并且其在电子束曝光中的邻近效应也可以通过改变这两个条件而得到一定的抑制。根据所得优化工艺条件,在450 nm胶层上,制作出100 nm等间距光栅结构胶层图形,且其侧壁陡直性良好。

大高宽比微纳结构制备关键技术

利用HSQ具有的高分辨率、高反差和低边缘粗糙度等突出的优点并通过大量的工艺实验,摸索出电子束曝光剂量、显影液配比、显影时间和显影温度等优化条件,对电子束曝光剂量与线条宽度的关系进行了探索,有效消除了由于散射电子和背散射电子产生的电子束曝光邻近效应的影响;通过显影液掺适量氯化钠的溶液配比的显影技术有效提高了图形对比度并且分析了氯化钠与HSQ的作用机理;利用二氧化碳超临界干燥法来抑制气液界面毛细管表面张力作用导致的抗蚀剂结构的坍塌和粘连。实验得到了高宽比为12∶1、侧壁陡直性良好的大面积密集纳米结构。