电子束光刻胶用于衍射光学元件加工

Allresist设计了一种电子束光刻胶,可根据所使用的相应曝光剂量产生三维光刻胶轮廓。对于以常规的图案化为目的的曝光,光刻胶只能得到二维轮廓。光刻胶层呈现出要么完全保留,要么完全去除,而光刻胶膜的高度或多或少与结构无关。然而,如果需要将阶梯状结构转移到衬底中,例如在衍射光学中,光刻胶必须针对不同的曝光剂量做出响应。所有常规光刻胶的这种类似“数字化”特性都经过优化以提供尽可能获得高的对比度,以实现最大的分辨率。这导致较小的剂量差异无法在光刻中呈现出差异。我们可以认为这种图案化类似黑白照片。然而,为了获得三维结构,还需要灰色特征。因此,我们优化了AR-N 7700产品,一种化学放大的电子束负胶。

化学放大的原理是基于酚醛树酯与多官能基胺化合物的交联,该过程由质子(酸)催化。这些质子是特定的酚醛树酯在辐照过程中产生的。通过有针对性地改变胺类化合物和酸化剂,可以控制可能的交联度。交联度再次决定了曝光期间的层积聚,从而决定了对比度。AR-N 7720 的特点是对比度为0.8,因此可以在30 – 90 μC/cm² 的剂量范围内实现0至1.4 μm的层积聚。有了这个结果,就可以产生下图所示的衍射光学元件。使用等离子体刻蚀工艺将光刻胶结构转移到SiO2中也没有问题。

用AR-N 7720加工的衍射光学元件

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