Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFTMaskenfreie Elektronenstrahllithographie (E-Beam Lithographie) mit Strukturgrößen bis in den 10 nm Bereich auf 200-mm-Wafern – integriert in einen vollständigen In-House-Prozess von der Belackung bis zur Qualitätskontrolle.
Elektronenstrahllithographie - Strukturierung im Nanometerbereich
Maskenfrei, flexibel und integriert in einen vollständigen In-House-Prozess
Bedienung der JEOL JBX-8100FS E-Beam Anlage
Elektronenstrahllithographie – was steckt dahinter?
Die Elektronenstrahlithographie ist ein etabliertes Verfahren zur Herstellung hochauflösender Nanostrukturen. Mit Hilfe eines fein fokussierten Elektronenstrahls werden die gewünschten Strukturen direkt in einen elektronenempfindlichen Lack geschrieben.
Im Gegensatz zur konventionellen Fotolithographie erfolgt die Strukturierung ohne physische Masken direkt aus digitalen Layoutdateien. Dadurch können neue Designs flexibel umgesetzt und Entwicklungszyklen verkürzt werden. Dies macht die E-Beam Lithographie insbesondere für Forschung und Entwicklung, Prototypenfertigung sowie Kleinserienproduktion interessant.
Die Verknüpfung mit Stepper-Lithographieverfahren (Mix&Match) ermöglicht die effiziente Herstellung komplexer Strukturen, bei denen sowohl hohe Auflösung als auch hoher Durchsatz gleichermaßen erforderlich sind.
Am Fraunhofer EMFT betreiben wir den JEOL JBX-8100FS Elektronenstrahlschreiber.
Technische Daten
Auflösung
≥ 10 nm
abhängig vom Materialsystem und verwendetem Lack
Beschleunigungsspannung
25 kV
50 kV
100 kV
200 kV
Lacktechnik
Positivlack
Negativlack
Mix & Match mit Stepper-Lithographie kombinierbar
Wafer-Größen
Standard
150 mm
200 mm
Auf Anfrage
3''
100 mm
Material
Standard
Si
Auf Anfrage
Quarz
SiC
andere
Technologie
CMOS
MEMS
Durch Verwendung separater Wafer-Kassetten
E-Beam Lithographie als Teil des Gesamtprozesses
Wir bieten Leistungen entlang der gesamten Prozesskette – von der Beratung über Layout und Design bis hin zur Strukturierung sowie zur Charakterisierung und Qualitätskontrolle der erzeugten Strukturen. Zur Qualitätskontrolle setzen wir ein JEOL JSM-IT800 Critical-Dimension-Scanning-Electron-Microscope (CD-SEM) ein, mit dem die geschriebenen Strukturen direkt inline charakterisiert werden. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Prozessüberwachung und trägt zu hoher Prozessstabilität bei. So entsteht eine durchgängige Prozesskette von der Idee bis zum fertigen Bauteil. Alles in einem Reinraum, aus einer Hand.
Fixierung eines 200-mm-Wafers in der Kassette der JEOL JBX-8100FS E-Beam Anlage
Kassetten mit Wafern verschiedener Größen in der Beladekammer des JEOL JBX-8100FS E-Beam Anlage
Ingenieur an der Elektronenquelle des JEOL JBX-8100FS E-Beam Anlage
01 — Vorbereitung
Wafer-Belackung
Aufschleudern von Elektronenstrahllack (positiv oder negativ) und HMDS-Vorbehandlung. Lackdicken ab 80 nm, automatisiert und reproduzierbar.
SÜSS ACS02 — Kompetenz
Elektronenstrahllithographie
Direkte Strukturübertragung aus GDSII-Layouts. Strukturen bis in den 10-nm-Bereich, Waferdurchmesser bis 200 mm, vollautomatisiert. Grobe Strukturen per Stepper, feinste Strukturen per E-Beam.
JEOL JBX-8100FS03 — Weiterverarbeitung
Ätz- & Abscheideprozesse
RIE, DRIE, CVD, PVD und mehr in der vollständigen CMOS- und MEMS-Linie.
CMOS oder MEMS-Linie04 — Qualitätskontrolle
CD-SEM-Charakterisierung
Kritische Strukturen werden mittels CD-SEM inline gemessen und dokumentiert. Kontinuierliche Prozessüberwachung für rückverfolgbare Qualitätssicherung gemäß ISO 9001.
JEOL JSM-IT800 CD-SEM