Neste trabalho desenvolvemos três processos de litografia por feixe de elétrons. Todos os três processos empregam resiste amplificado quimicamente de tom negativo que apresenta alta resolução. O primeiro processo foi desenvolvido empregando-se métodos tradicionais de revelação líquida, aliado a técnicas estatísticas de projeto de experimentos. Inicialmente determinou-se o comportamento da sensibilidade e do contraste variando-se os parâmetros tempo do aquecimento de pós-exposição, a temperatura do aquecimento de pós-exposição, a normalidade do revelador e o tempo de revelação. Além de indicar as condições de processo nas quais atingia-se o melhor compromisso entre alto contraste e maior sensibilidade, o método empregado permitiu avaliar a estabilidade do processo face a variações indesejadas dos parâmetros. A seguir analisou-se a influência do aquecimento de pré-exposição na qualidade do processo. Determinou-se que elevando-se a temperatura desse aquecimento de 85°C para 105°C melhorava-se significativamente as características do processo. Analisou-se também a influência dos tempos de espera entre etapas do processo na qualidade final do processo. Determinou-se que o tempo decorrido entre exposição e aquecimento de pós-exposição é crucial para obter repetibilidade no processo. Com o intuito de empregar o processo desenvolvido também em máscaras ópticas, desenvolveu-se o mesmo processo utilizando-se fornos de convecção ao invés de placas quentes. Nesse desenvolvimento empregou-se uma abordagem original que permitiu reduzir significativamente o tempo de desenvolvimento do processo. Os resultados obtidos tanto no caso de processamento de lâminas quanto no caso de processamento de máscaras apresentou bons resultados, com doses de exposição sempre abaixo de 10µC/cm² e contraste da ordem de 4.O segundo processo desenvolvido utilizou um sistema tripla camada para reduzir os efeitos de proximidade e aumentar a resolução do processo. Ele se baseou no processo de revelação líquida mencionado anteriormente. Neste caso obteve-se resultados de linearidade na largura das estruturas tão bons quanto aqueles reportados em literatura para fabricação de dispositivos com largura de porta de 0,15µm. O terceiro processo desenvolvido empregou uma etapa de sililação e de revelação em plasma para obter estruturas com dimensões mínimas de 0,25µm. Utilizando-se essas etapas foi possível desenvolver um processo de elevada sensibilidade (dose de exposição na faixa de 5-7 µC/cm² para energia de exposição de 20keV) e de baixa complexidade.

In this work, three lithographic processes were developed for electron beam lithography using a high resolution, negative tone, chemically amplified resist. The first lithographic process was based on wet development of the resist using a statiscally designed set of experiments. The contrast and sensitivity of the resist were evaluated for different conditions of post-exposure bake temperature, post-exposure bake time, developer concentration and development time. As well as giving the best compromise for high contrast and better sensitivity, this approach made possible the evaluation of the stability of the process against unwanted variations in the process parameters. In a further investigation the influence of the softbake step was studied. The results shown that varying the softbake temperature from 85 °C to 105 °C has a beneficial effect both in contrast and sensitivity. Also the influence of the waiting times were studied. It was shown that the elapsed time between exposure of the wafers and time of post-exposure bake was very important to to keep the linewidth control. The same process developed for hot plates was adapted for use with conveccion ovens in order to use this process for mask-making. A new approach, based on thermal equivalence, was used for this development . This saved considerable amount of time in the development process. The process for wafers as well as the process for masks showed good results with sworking doses below 10µC/cm2 and contrasts higher than 4. The second process developed used a tri-layer schene in order to achieve high resolution a low proximity effects. This tri-layer process was based on the process developed earlier and was capable of achieving 0.15µm resolution with a beam energy of 20keV.The third process employed the silylation process together with dry development and a negative tone chemically amplified resist to resolve 0,25µm structures, using this last process it was possible to get a high sensitivity (working doses in the range 5-7 µC/cm² for 20keV) process with low complexity.