Fotoresist


Fotoresist

Fotolacke (engl. Photoresist) werden insbesondere in der Mikroelektronik und der Mikrosystemtechnik für die Produktion von Strukturen im Mikro- und Submikrometerbereich und bei der Leiterplattenherstellung verwendet. Die wichtigsten Ausgangsstoffe für Fotolacke sind Polymere (z. B. PMMA (Plexiglas), PMGI) bzw. Epoxid-Harze (z. B. SU-8), Lösungsmittel wie Cyclopentanon oder Gamma-Butyrolacton, sowie eine fotoempfindliche Komponente.

Neben flüssigen Fotolacken gibt es noch Fest- bzw. Trockenresists (Fotofolien).

Inhaltsverzeichnis

Belichtung

Als Belichten bezeichnet man die selektive Bearbeitung der Fotoschicht durch eine Belichtungsmaske oder Fotoschablone (Fotokopien des Leiterbildoriginals) mit dem Ziel die Löslichkeit dieser Schicht durch eine fotochemische Reaktion lokal zu verändern.Die Belichtungsmasken bestehen aus einer UV-durchlässigen Trägerschicht (Quarzglas) und einer Absorberschicht (Chrom). Nach der fotochemisch erzielbaren Löslichkeitsveränderung unterscheidet man Fotolacke:

  1. Negativlacke (engl. negative resist): Löslichkeit nimmt durch Belichten ab
  2. Positivlacke (engl. positive resist): Löslichkeit wächst durch Belichten

Negativlack

Der Negativlack polymerisiert durch Belichtung und einem nachfolgenden Ausheizschritt zur Stabilisierung, das heißt, nach der Entwicklung bleiben die belichteten Bereiche stehen.

Diese Fotolacke werden hauptsächlich in der Mikrosystemtechnik für die Produktion von kleinsten Strukturen im Mikro- und Submikrometerbereich eingesetzt.

Positivlack

Bei Positivlacken wird der bereits verfestigte Lack durch Belichtung wieder löslich für entsprechende Entwicklerlösungen, das heißt, nach der Entwicklung bleiben nur die Bereiche übrig, welche durch eine Maske vor der Bestrahlung geschützt sind und somit nicht belichtet werden.

In der Halbleitertechnik bestehen die verwendeten Positivlacke meist aus Harz (Novolak) zusammen mit einer fotoaktiven Komponente (z. B polymere Diazoverbindungen) und einem Lösungsmittel. Sie werden ebenfalls durch Rotationsbeschichtung aus der flüssigen Phase auf das Substrat gebracht. Im Gegegensatz zu Negativlacken werden sie dann einem Ausheizschritt (engl. prebake) unterzogen, dabei entweicht das Lösungsmittel und der Lack härtet aus. Anschließend wird der Lack je nach gewünschter Struktur mit UV-Licht belichtet. Dabei bricht die fotoaktive Komponente mithilfe des Lichts auf und der Lack wird an den belichteten Stellen löslich. Nach der Belichtung werden diese Teile mit einer geeigneten Entwicklerlösung weggespült und es bleiben die unbelichteten Teile des Fotolacks stehen. Nach der Entwicklung folgt meist abermals ein Ausheizschritt (engl. postbake) zur Stabilisierung der Fotolackmaske.

Entwicklung

Bei der Entwicklung erfolgt ein Strukturieren der Fotolackschicht durch Herauslösen der unbelichteten Bereiche bei Negativlacken bzw. der belichteten Bereiche bei Positivlacken durch ein geeignetes Lösungsmittel (Entwicklerflüssigkeit).

Negativlacke werden bei Bestrahlung mit UV-Licht durch eine Fotopolymerisation unlöslich. Dabei werden schwache Pi-Bindungen in den Resistmolekülen (intramolekulare Bindungen) in starke Sigma-Bindungen zwischen verschiedenen Resistmolekülen (intermolekulare Bindungen) überführt.

Ergebnis der Entwicklung ist die fertige Haftmaske.

Veraschung

Nach Durchführung eines oder mehrerer Prozessschritte muss der Fotolack wieder entfernt werden. Diesen Vorgang nennt man Veraschung oder Strippen. Das kann nasschemisch erfolgen. In der Halbleiterindustrie erfolgt dieser Schritt heutzutage meist in einem Plasma-Verascher. Ein mikrowellenangeregtes Sauerstoff-Plasma wird genutzt, um den Fotolack isotrop abzuätzen.

Siehe auch

Fotolithografie | Leiterplatte

Literatur


Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Fotoresist — fotorezistas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. optical resist; photoresist; photosensitive lacquer vok. Fotolack, m; Fotoresist, n rus. фоторезист, m pranc. photorésist, m; résine photosensible, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • Fotoresist auf Halogenidbasis — halogenidinis fotorezistas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. halid based photoresist vok. Fotoresist auf Halogenidbasis, n; Halogenidresist, n rus. галогенный фоторезист, m pranc. photorésist de halogénure, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • Entstehung von unentwickeltem Fotoresist — neišryškinto rezisto susidarymas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. resist scumming vok. Entstehung von unentwickeltem Fotoresist, f rus. образование непроявленного фоторезиста, n pranc. création du résist non développé, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • unlösliches Fotoresist — netirpusis fotorezistas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. insoluble photoresist vok. unlösliches Fotoresist, n rus. нерастворимый фоторезист, n pranc. photorésist insoluble, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • unentwickeltes Fotoresist — neišryškintas fotorezistas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. undeveloped photoresist vok. unentwickeltes Fotoresist, n rus. непроявленный фоторезист, m pranc. photorésist non développé, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • polymerisierbares Fotoresist — polimerizuotasis fotorezistas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. polymerized photoresist vok. polymerisierbares Fotoresist, n rus. полимеризованный фоторезист, m; полимеризуемый фоторезист, m pranc. photorésist polymérisé, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • Chalcogenide — Pyritwürfel im Muttergestein, Pyrit als ein Eisensulfid ist ein typisches Chalkogenid und von Bedeutung z. B. für die Chemische Evolution …   Deutsch Wikipedia

  • Chalkogenid — Pyritwürfel im Muttergestein, Pyrit als ein Eisensulfid ist ein typisches Chalkogenid und von Bedeutung z. B. für die Chemische Evolution …   Deutsch Wikipedia

  • Fotofolien — Als Fotofolie (Trockenfilmresist) bezeichnet man einen Fotoresist, den man in fester Form auf das Substrat aufbringt. Fotofolien benutzt man z. B. für Leiterplatten, um diese zu strukturieren. Das Verfahren, mit dem die Fotofolien auf das… …   Deutsch Wikipedia

  • Damascene-Prozess — Der Damascene Prozess ist ein Fertigungsprozess aus der Halbleitertechnik. Er beschreibt eine Fertigungsvariante von integrierten Schaltkreisen (Mikrochips) mit Kupfer Leiterbahnen. Der Name „Damascene“ stammt von einer antiken Verzierungstechnik …   Deutsch Wikipedia


We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.