Lichtempfindliche Komponenten

Die lichtempfindliche Komponente in unseren Positiv-Photoresists gehört zur Gruppe der Naphthochinondiazide (NCD). Die Zugabe von NCD-Derivaten zu Kresolharzen (Novolake) bewirkt eine chemische Reaktion unter Ausbildung von Naphtochinondiazidestern die eine um etwa 2 Größenordnungen verringerte Alkalilöslichkeit besitzen. Eine Belichtung mit kurzwelligem Licht im Wellenlängenbereich < 450nm bewirkt eine Zersetzung der Naphtochinondiazidester unter Stickstoffabspaltung (Abb. 1).

Die dabei gebildete reaktive Carben-Zwischenstufe bildet mit Wasser (Süss-Reaktion) Indencarbonsäure-Derivaten, die sich aufgrund ihrer um 3 – 4 Größenordnungen erhöhten Acidicität viel schneller in wässrig-alkalischen Entwicklern lösen. Die Umwandlung zur Indencarbonsäure kann sehr gut im Absorptionsspektrum verfolgt werden (Abb.: 2) Durch Belichtung nimmt die Intensität der charakteristischen Absorptionsbanden der Naphtochinondiazidester bei 345nm und 395nm stark ab außerdem zeigt sich eine ausgeprägte Blauverschiebung.

Lichtempfindliche_Komponenten1

Abb. 1: Beispiel für die Umwandlung von Naphtochinondiazidester zur Indencarbonsäure (Süss-Reaktion)

Lichtempfindliche_Komponenten2

Abb. 2: Veränderung des Absorptionsverhaltens von Positiv-Fotoresisten durch Belichtung mit kurzwelligem Licht

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