Kapitel 8 - Elektronenstrahllithografie Flashcards
Welche Anforderungen bestehen im Hinblick auf die Maske bei der Elektronenstrahllithografie? Und warum?
Elektronen werden bereits von wenigen μm absorbiert. Daher werden Masken benötigt, die Lochstrukturen haben. Wenn ringförmige Strukturen belichtet werden sollen, dann benötigt man 2 Masken.
Welche Probleme gibt es bei der Elektronenstrahllithografie im Hinblick auf die Maske?
- Die Membram zur Herstellung der Maske muss vorspannungsfrei sein, da sie sich sonst beim einbringen der Lochstrukturen verformt. 2. Durch Elektronen- und noch mehr durch Ionenbeschuss erodiert die Maske
Vor- und Nachteile der Schattenprojektion
Der Vorteil der Schattenprojektion mit Elektronen ist, dass ein ganzer Elektronikchip auf einmal belichtet werden kann und dass sehr kleine Strukturen erzeugt werden können. Der Nachteil ist, dass sich die Masken nur sehr schwer herstellen lassen und durch Erosion schnell zerstört werden.
Welche Alternative gibt es zur Elektronenstrahl Schattenprojektion? Erläutern sie
Man kann einen Elektronenstrahlschreiber verwenden um damit den Resist strukturiert belichten. Dabei wird der Elektronenstrahl rasterförmig durch Ablenkung über das Bauteil geführt.
Welche Herausforderungen gehen mit dem Elektronenstrahlschreiber einher?
Der Nachteil eines Elektronenstrahlschreibers ist, dass die Belichtung sehr lange dauert, weil sie aus einer Aneinanderreihung von sehr vielen Belichtungspunkten besteht. Deshalb werden Elektronenstrahlschreiber entwickelt, die viele Strahlen parallel zueinander erzeugen und so die Belichtung beschleunigen. Eine Schwierigkeit liegt darin, alle Elektronenstrahlen gleich intensiv und präzise zu erzeugen.
Wodurch ist die Auflösung von Elektronenstrahlschreibern begrenzt?
Durch die hohe Masse nicht durch Beugung sondern durch Streuung an Atomen. Sog. Anregungsbirne. Auflösung maximal bei dünner Resistschicht und hoher Energie.
Erklären sie den Proximity-Effekt im Bezug auf ESL.
Elektronen, die durch den Resist hindurch treten, erreichen das Substrat, werden dort reflektiert und erzeugen weitere Elektronen und Photonen. Dadurch wird der Resist in der Nachbarschaft des adressierten Bereiches auch belichtet (Proximity-Effekt). -> Mindestgröße der Strukturen limitiert
Wie lässt sich der Einfluss des Proximity-Effekts bei ESL minimieren?
- Niedrige Ordnungszahl des Substrats -> Durchlässiger für Elektronen - Höhere Strahlungsenergie
Wofür wird ESL verwendet?
ESL wird hauptsächlich zur direkten Herstellung von Mikrostrukturen oder zur Herstellung von Masken verwendet.
Vorgehen Herstellung von Absorbermasken für die Fotolithografie mittels ESL. + Sandwich aus Materialien
Resist, Chrom, Substrat 1. Resist mit Elektronen belichten 2. Resist entwickeln 3. Chrom Ätzen 4. Reist entfernen Absorber verbleibt.
Herstellung von Absorbermasken für die Röntgenlithografie mittels ESL
Röntgenmasken benötigen Hohe Aspektverhältnisse, diese lassen sich jedoch durch ESL in Folge des Proximity-Effekts nicht erreichen. Daher zwei Schritte: 1. Zwischenmaske mit ESL und Galvanik 2. Arbeitsmaske mit Röntgenlithografie
Anforderungen an eine Röntgenmaske:
Membran transparent für Röntgenstrahlung Membran transparent für sichtbares Licht (für Justierungen) Absorber opak für Röntgenstrahlung Absorber geometrisch exakt und stabil (im Bereich von 10 nm)
Nennen Sie 4 Verfahren zur Herstellung einer Röntgenmaske
Anisotropes Ätzen einer Siliziummembran Freiätzen einer dünnen Schicht Übertragungsverfahren Berylliumblech
Skizzieren sie das Anisotrope Ätzen einer Siliziummaske
Skizzieren sie das Freiätzen einer Dünnen Schicht
Skizzieren Sie das Abhebungsverfahren (Herstellung einer Röntgenmaske)
Vorgehe Röntgenmaskenherstellung mit Berrzlliumrahmen
