ZEP 520A 高分辨率电子束正胶

概述

ZEP胶是一种苯乙烯甲基丙烯酸酯基的电子束正胶, 因其相比于PMMA具有更好的耐干法刻蚀能力,因而在电子束光刻应用中常用作干法刻蚀掩膜使用。它具有很高的分辨率,和相比于PMMA更高的灵敏度。因为它的主要用途是干法蚀刻应用,因而通常单层使用并尽可能获得垂直侧壁的光刻胶结构。

分类

电子束正胶

剂量

高灵敏度意味着低剂量。典型的ZEP剂量在160 – 400 µC/cm2 之间。

分辨率

独立特征的分辨率可低于30nm。

功能

选择比是衡量抗干法刻蚀的重要参数,对于Si衬底,ZEP胶对于较大的特性结构,可以达到≈16:1 Si:ZEP。对于SiO2,选择率为≈4:1,SiO2为5:1。ZEP的湿腐蚀选择性与PMMA相似。

注意:长时间干法刻蚀后,ZEP胶会发生变性导致无法使用湿法去胶,甚至是氧等离子体处理也会比较困难,另外,这款胶对于石英、III-V族衬底粘附性不好,需要做增附处理,否则容易发生裂纹、漂胶等现象。

一般工艺

显影过程至关重要,有几个选择: 对于小于300nm的胶膜,我们可以使用n-amyl-acetate显影1分钟,对于较厚的膜,最好显影2分钟,以确保你已经完全显干净了。我们通常使用90:10 MIBK:IPA 立即冲洗显影后的样品。但是注意这个MIBK:IPA也会显影ZEP,所以使用时应该小心处理并及时冲洗,用氮气吹干。

在处理之前,取2个烧杯。用少量显影剂(醋酸戊酯)冲洗第一遍,用ZEP冲洗溶液(90:10 MiBK:IPA)冲洗第二遍。

步骤描述工艺参数
1衬底处理高功率下氧等离子处理5min或者在180℃热板烘烤5min
2衬底冷却1min
3涂胶参考旋涂曲线
4前烘180℃ 热板 5min
5曝光 160 – 400µC/cm2
6显影在湿法台中 Amyl-Acetate 显影液中显影1-2min
7冲洗干燥 1min 90:10 MiBK:IPA溶液冲洗,然后氮气枪吹干

旋涂曲线

图1 50% ZEP520A旋涂曲线
图2 100% ZEP 520A旋涂曲线

本文整理自网络:   https://www.epfl.ch/research/domains/cmi/cmi-home-page/equiment/ebeam-lithography/raith-ebpg5000/ebeam-resists-available-in-cmi/zep-resist/
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