Doc Jan Teil5

Untersuchungen zur Dunkeldiffusion

Die Diffusion von Silber aus der Silbersulfidschicht in die Germaniumsulfidschicht findet in geringem Umfang auch ohne Bestrahlung statt. Diese thermische Dunkeldiffusion verhindert die Bildaufzeichnung bzw. verringert den Kontrast bei Resistschichten, die sensibilisiert l�ngere Zeit lagern. Zur Untersuchung dieses Effektes wurden HCM-Gl�ser mit 22 nm GeS2 beschichtet und standardsensibilisiert. Die Schichten wurden bis zu 184 Stunden unter Normalbedingungen im Dunkeln gelagert und dann 5 Sekunden desensibilisiert. Die Schichten wurden zur qualitativen Messung der Dotierung im Standardentwickler ge�tzt. Die �tzzeiten, d.h. die Dauer bis die im Dunkeln dotierten Schichten im Standardentwickler in L�sung gingen, wurden bestimmt. Die Normalentwicklungszeit betrug 24 s. In der Abbildung ist die Standard�tzzeit gegen die Lagerzeit aufgetragen. Ferner sind die Fehlerbalken angegeben. In der Auftragung ist das


Dotierung durch Dunkeldiffusion: �tzzeit vs. Diffusionsdauer

die Dauer der Normalentwicklung von 24 s mit einem Resistkontrast von ca. 2 und die Dauer kontrastverst�rkten Entwicklung von 48 s mit dem Kontrast von ca. 7 eingezeichnet. Aus dieser Untersuchung folgt, da� nach einer Lagerung von ca. 75 h durch die Dunkeldiffusion das Dotierungsniveau in den sensibilisierten Schichten das Niveau der kontrastreichen Belichtung erreicht hat. Desweiteren ist schon nach 24 h die Entwicklungszeit um ca. 40 \% verl�ngert. Daraus wird deutlich, da� die Sensibilisierung unmittelbar vor, die Desensibilisierung und die Entwicklung unmittelbar nach der Belichtung erfolgen sollten.

Schlu�bemerkungen

Beim hier vorgestellten anorganischen Resistsystem Ag2S:GeSx handelt es sich um eine Neuentwicklung, die in der Fachliteratur noch nicht erw�hnt wurde. Das Aufl�sungsverm�gen ist sehr hoch. So konnten mittels Elektronenstrahllithographie 18 nm breite Linien und L�cken geschrieben werden (siehe Abbildung). Die Empfindlichkeit ist eher gering. Sie l��t sich aber wahrscheinlich durch die Verwendung schwefelreicherer Verbindungen um mehr als eine Gr��enordnung steigern. Entsprechende Versuche konnten hier nicht durchgef�hrt werden. Das Resistsystem kann als sehr stabile Maske bei einem trockenen Strukturierungsproze� mit einem Sauerstoff-Plasma dienen. Alle bislang in der Literatur erw�hnten und in der Praxis angewandten anorganischen Resists, die den Effekt der photostimulierten Silberdiffusion nutzen, sind giftig (selen- und/oder arsen-haltig)\ oder als karzinogen verd�chtig (Arsensulfid). Bei den einzelnen Aufdampfexperimenten werden zwar nur geringe Mengen dieser Stoffe freigesetzt, doch besteht bei bestimmten Arbeiten immer die Gefahr sich zu kontaminieren, wenn nicht gar zu vergiften. Bei der Reinigung der Aufdampfapparatur l��t sich die Abl�sung von feinen St�uben oder Flittern des Evaporates von den W�nden des Rezipienten kaum vermeiden. Bei Legierungsversuchen kann es zum Bersten von Ampullen und zum Freisetzen von nicht geringen Mengen giftiger Stoffe kommen (so geschehen bei der Legierung von GeSe2 in der vorangegangenen Diplomarbeit). Auch die Entsorgung des entstehenden Sonderm�lls und kontaminierter Bauteile ist eine Frage, die nicht zu vernachl�ssigen ist. Demgegen�ber bietet das Resistsystem Ag2S:GeSx eine harmlosere Alternative.



© Jan Ingwersen




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