高解像度および超高解像度

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光学式で300nm、熱走査プローブリソグラフィーで15nm

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  • 解像度は、可能な限り小さなフィーチャーサイズを意味するだけではありません。アプリケーションによっては、高分解能の決め手となるのは、フィーチャー密度、形状の制約、ラインエッジの粗さ、CDの均一性などです。

    超高解像度リソグラフィでは、100nm以下の解像度の場合、レジストの選択とエッチングの実際のプロセス、および計測機能が重要な要素となる。

    私たちがリソグラフィ・システムに提供している仕様は保守的であり、現場での受け入れ時に容易に達成可能なものです。

    私たちは、解像度の物理的限界まで技術を押し上げる努力をしています。当社の光学システムは300nmまで到達することができます。 NanoFrazorサーマル・スキャニング・プローブ・リソグラフィ・システムは、超シャープな加熱チップを使用して15 nmの孤立フィーチャーサイズを達成することができます。

解像度は、可能な限り小さなフィーチャーサイズを意味するだけではありません。アプリケーションによっては、高分解能の決め手となるのは、フィーチャー密度、形状の制約、ラインエッジの粗さ、CDの均一性などです。

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The 300 nm wide channel waveguide coupled to a ring resonator with a radius of 3 µm was written using the high-resolution write mode HiRes on the DWL 66+. Submicron waveguides, resonators and similar microstructures are used in optoelectronics to guide or study electromagnetic radiation. This design was created with the “Nanolithography Toolbox”, K.C. Balram et al., J. Res. natl. Inst. Stand. 121, pp. 464-475 (2016).
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A tilted SEM image of nested L-structures etched into silicon. (Courtesy of IBM Research Zurich & Heidelberg Instruments Nano)
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Example of a tapered line showing the possibility to resolve 500 nm line width through 1.5 µm thick resist.
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A triangular array of alumina dots with diameter of approximately 16 nm was patterned via the high-resolution lift-off process. (Courtesy of Heidelberg Instruments Nano)
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A SEM image of a 20 nm gap in between two metal electrodes patterned by NanoFrazor and transferred via the high-resolution lift-off process. (Courtesy of Heidelberg Instruments Nano)
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Densely packed gold pillars for plasmonic applications. The PPA resist all around the pillars was removed by the heated NanoFrazor tip. Ar ion beam etching was applied to transfer the pillars into a 20 nm Au film.
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Lines and spaces with 13.8 nm half-pitch and 2.3 nm LER (3 sigma) in Si. The structures have been etched by reactive ion etching around 50 nm deep into Si from features written into PPA resist by NanoFrazor lithography. (Publication by Ryu et al., ACS Nano, 2017)
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Narrow and broader lines contacted to electrodes prepared by electron beam lithography. The pattern was deposited via the high-resolution lift-off process. (Courtesy of Bojun Cheng, ETH Zurich & Heidelberg Instruments Nano)
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500 nm lines and spaces patterned with the DWL 66+ and etched into a chrome photo mask.
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An ultra-high resolution lift-off process was applied after NanoFrazor lithography in PPA to deposit well defined ellipses made of SiO2 on top of a granular magnetic material.
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Gap between two metal electrodes made with NanoFrazor lithography in PPA resist and a simple lift-off process.
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NanoFrazor lithography at its (current) limits. The NanoFrazor AFM image shows inlets with 8.7 nm half-pitch written 2-4 nm deep into PPA. (Pattern transfer was not demonstrated yet at this high feature density PPA structures.)
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High-resolution asymmetrical rings transferred into a gold film via ion beam etching. (Courtesy of Heidelberg Instruments Nano)
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