Black-Protect – stabiler Schutzlack für HF- und KOH-Ätzungen

Allresist bietet seit einigen Jahren den Schutzlack SX AR-PC 5000/40 für HF und KOH-Ätzungen an. Eine 5-µm-Schicht ist in der Lage, einer 48 % ige Flusssäure über mehrere Stunden zu widerstehen. Auch eine 40 % ige KOH für das Siliziumätzen greift die Schicht nicht an. Jedoch ist dieser Schutzlack nicht besonders temperaturstabil. Bei 65 °C beginnt die Erweichung. Dadurch ist er für die KOH-Ätzung bei 85 °C nicht geeignet.

Aus diesem Grund haben wir einen verbesserten Schutzlack entwickelt. Der neue Lack SX AR-PC 5000/41 (Black-Protect) ist bis 130 °C stabil und kann deshalb auch bei der KOH-Ätzung bei 85 °C eingesetzt werden. Die Schutzschicht widersteht bei einer ausreichenden Schichte > 5 µm sowohl konzentrierter Flusssäure als auch 40 % iger Kalilauge. Voraussetzung ist allerdings, dass eine, vor allem am Rand, fehlerfreie Beschichtung erfolgt. Durch ein optimiertes Beschichtungsverfahren ist das schon mit der Schleuderbeschichtung möglich. Durch die Verwendung eines Randbelackers der EV-Group kann eine sehr gute Schichtqualität erreicht werden, die für den Rückseitenschutz ausreicht.

Der alte Schutzlack SX AR-PC 5000/40 konnte mit einem Photoresist in einem Zweilagensystem strukturiert werden, was mit dem Neuen auch möglich ist. Bei dem Black-Protect konnten die Prozessparameter sogar vereinfacht werden, er lässt sich leichter verarbeiten.

1. Beschichtung SX AR-PC 5000/41 4.000 rpm, 5 µm Schichtdicke
2. Soft-Bake 95 °C, 25 min Ofen
3. Beschichtung AR-P 3250  4.000 rpm, 5 µm Schichtdicke
4. Soft-Bake 95 °C, 25 min Ofen
5. Belichtung UV-Breitband
6. Entwicklung Photoresist AR 300-26 (3:2 verdünnt)
7. Entwicklung Schutzlack (isotrop) X AR 300-74/5 (Lösemittel)
8. Entfernen des Photoresists AR 300-26 unverdünnt
9. Ätzen  Anwender-spezifisch

Abb. 1 Entwickelte Black-Protect-Schicht, Schichtdicke 5 µm

In Abb. 1 sind die trichterförmigen Ränder der entwickelten Löcher nach dem Entfernen der Photoresistschicht zu sehen. Sie sind der isotropen Entwicklung des Black-Protect geschuldet, das nicht lichtempfindliche Polymer wird in alle Richtungen gleichmäßig schnell abgetragen. Damit werden z.B. die Löcher etwas größer als sie im Photoresist waren. Das muss bei der Konzeption der gewünschten Strukturen berücksichtigt werden.