利用低能电子图案化锡基 EUV 光刻胶
应用物理
2019-10-08 v1 材料科学
摘要
极紫外（EUV）光刻是半导体工业中用于在亚 20 nm 尺度印刷电路的最新技术。在 EUV 光子（92 eV）照射光刻胶材料时产生的低能电子（LEE）在纳米图案的形成中起核心作用。然而，迄今为止该过程的细节尚不清楚。在这项工作中，采用一种结合低能电子显微镜（LEEM）、电子能量损失谱（EELS）和原子力显微镜（AFM）的新实验方法来研究 0-40 eV 范围内电子对称为锡氧笼的分子有机金属 EUV 光刻胶薄膜所诱导的变化。LEEM-EELS 光谱实验用于检测电子曝光后的表面带电并估算电子着陆能量。曝光后 AFM 分析显示，用 LEE 辐照光刻胶导致与碳损失相关的光刻胶层致密化。产生致密化的相同化学过程引起了溶解度变化，该变化负责光刻应用中的图案形成。值得注意的是，低至 1.2 eV 的电子就能在锡基光刻胶中诱导化学反应。基于在 3-48 mC/cm² 剂量范围内 LEE 曝光产生的厚度剖面，提出了一个简化反应模型，其中光刻胶经历连续化学反应，先产生稀疏交联网络，随后形成更致密的交联网络。该模型使我们能够估算在所研究能量范围内初始材料上每个入射电子的最大反应体积为 0.15 nm³，这意味着平均每个分子少于 10 个 LEE 即可使材料不溶从而呈现图案。
引用
@article{arxiv.1910.02511,
title = {Patterning Sn-based EUV resists with low-energy electrons},
author = {Ivan Bespalov and Yu Zhang and Jarich Haitjema and Rudolf M. Tromp and Sense Jan van der Molen and Albert M. Brouwer and Johannes Jobst and Sonia Castellanos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.02511},
year = {2019}
}