Grænserne for hvor små strukturer man kan lave med top-down mikro- og nanoteknologi flytter sig hele tiden. En af de store udfordringer i jagten på de stadig mindre strukturer er de litografiske teknikker, som man bruger til at overføre designs til siliciumskiver.
Elektronstrålelitografi, såkaldt E-beam litografi, tager litografiteknikken et skridt videre end almindelig fotolitografi. Fotolitografi kan skabe mønstre med en opløsning ned til 1 mikrometer og er begrænset af blandt andet bølgelængden på det ultraviolette lys, som bruges til at eksponere fotoresisten.
I stedet for at projektere et 1:1 billede fra en skyggemaske over på en siliciumskive, kan et mønster skrives med en meget fin stråle af elektroner. Teknologien er på sin vis sammenlignelig med hvad man finder i fjernsyns billedrør, men foregår med en helt anden grad af opløsning og præcision. DTU Danchips E-beam værktøj kan skrive med en opløsning ned til og under 20 nm.
E-beam maskiner i forskningsklassen er typisk baseret på modificerede skanning elektronmikroskoper (SEM). Disse værktøjer er forholdsvis omkostningseffektive, men de lider under lav stabilitet, begrænset skriveområde og langsom skrivehastighed. Større områder med detaljerede mønstre i nanoskala kan ikke realiseres med disse værktøjer.
Det kan de derimod med DTU Danchips E-beam writer (JEOL-JBX9300). På grund af dens unikke stabilitet kan vores E-beam writer skriver mønstre på en hel 300mm skive med en opløsning på under 20nm. Den unikke stabilitet som er nødvedig, er sikret gennem et tungt fundament og stram miljøkontrol i renrummet. E-beam-værktøjet er installeret i et klasse 10 renrum med nøjagtig styring af temperatur og luftfugtighed. Renrummet er afskærmet for at forhindre elektromagnetisk interferens.
For at bevare høj stabilitet og forbedre effektiviteten af det komplekse stykke værktøj, er to af DTU Danchips medarbejdere dedikeret til drift af E-beam-værktøjet.
Elektronstrålelitografi er et vigtigt redskab for forskning og udvikling, men produktionshastigheden kan være et problem i forhold til almindelig fotolitografi. Du kan reproducere funktioner i nanometerskal med høj produktionskapacitet (og dermed omkostningseffektivt) på DTU Danchip sammen med flere partnere, der tilbyder en alternativ teknologi kaldet Nano Imprint Litografi (NIL). NIL kobler elektronstrålelitografi med produktionsvenlig teknik. Læs om Nano Imprint Litografi.