FAQ Photoresists

1.  Wie ist ein Photoresist aufgebaut und wie funktioniert er?

Photoresists (Photolacke) werden insbesondere in der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik für die Produktion von µm- und subµm-Strukturen eingesetzt. Die Resists werden hauptsächlich mittels Schleuderbeschichtung (spin coating)
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2. Wie lange sind Photoresists haltbar und welches sind die optimalen Lagerbedingungen?

Photoresists sind lichtempfindlich, reagieren auf Licht- und Temperatureinwirkung und altern im Verlauf ihrer Lagerung. Sie werden daher in lichtgeschützten Braunglasflaschen abgefüllt,
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3. Wie wirken sich Alterungserscheinungen bei Photoresists aus?

Im Verlauf der Lagerung entstehen durch thermische chemische Reaktion der lichtempfindlichen Komponente mit dem Novolak rote Azofarbstoffe, die den Lack nachdunkeln lassen. Dabei färben bereits geringe Mengen des Farbstoffes den Lack dunkler,
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4. Wie ist die optimale Substratvorbehandlung für Photoresists?

Bei Verwendung neuer und sauberer Substrate (Wafer) ist ein Ausheizen bei etwa 200 °C für einige Minuten zur Trocknung ausreichend. Jedoch sind die Substrate im Anschluss daran schnell zu verarbeiten.
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5. Wie ist die Haftung von Photoresists auf unterschiedlichen Wafern?

Die Haftung zwischen Substrat und Lack ist eine sensible Eigenschaft. Geringste Veränderungen des Reinigungsprozesses oder der Technologie können fatale Auswirkungen auf die Haftfestigkeit haben.
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6. Wie sind die optimalen Beschichtungsbedingungen für ein gutes Schichtbild bei Photoresists?

Resists müssen vor der Beschichtung an die Temperatur des möglichst klimatisierten Arbeitsraumes angepasst werden. Zu kalter Lack zieht Wasser aus der Luftfeuchtigkeit. Luftbläschen sind vermeidbar,
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7. Wie entstehen bei Photoresistschichten Luftbläschen und wie sind sie vermeidbar?

Luftbläschen nach dem Aufschleudern sind meist Luftbläschen, z.B. wenn die Lackflasche vor der Beschichtung geschüttelt bzw. stärker bewegt wurde oder der Lack verdünnt wurde. Beschichtungen nach unmittelbarer Öffnung der Flaschen,
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8.  Welche Funktion hat die Temperung (Softbake) der Photoresistschichten nach der Beschichtung?

Frisch beschichtete Lackschichten besitzen, je nach Schichtdicke, noch einen Restlösemittelgehalt. Die sich anschließende Temperung bei 90 - 100°C hat die Aufgabe, die Lackschicht zu trocknen,
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9.  Wie erfolgt die Belichtung von Photoresists? Wie erreicht man die optimale Belichtungsdosis? Wie lange können beschichtete und belichtete Substrate vor der Belichtung aufbewahrt werden?

Die Belichtung erfolgt durch eine Maske in geeigneten Belichtungseinrichtungen, wie z.B. Steppern (i-, g-line), Maskaglinern bzw. Kontaktbelichtern im jeweiligen spektralen Arbeitsbereich.
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10.  Welche Entwickler sind für welche Photolacke optimal und welchen Einfluss haben Entwicklerkonzentration und Temperatur?

Bei der Entwicklung erfolgt die Strukturierung der Lackschicht durch Herauslösen der belichteten Teile bei Positivresists und der unbelichteten Bereiche bei Negativresists. Für reproduzierbare Ergebnisse sollten Temperaturen zwischen 21 und 23 °C bei einer Temperaturkonstanz von ± 0,
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