Strukturierung mittels Ablation des Resistmaterials

Das Grundprinzip der Laserablation ist, dass durch Laserbestrahlung einer bestimmten Wellenlänge so viel Energie in das für Ablation modifizierte Resistmaterial eingetragen wird, um das Resistpolymer zu zerstören und dieses dann als niedermolekulare Fragmente verdampft. Dieser Prozess kann durch Eintrag geeigneter Farbstoffzusätze begünstigt werden. Im Ergebnis entstehen transparente Strukturen (abladierte Flächen) in der sonst lichtundurchlässigen Fläche.

Ausbleichbare Resists

Die Grundidee bei den Farbstoffresists innerhalb des Projektes Photoenco (Juni 2016 – Mai 2019) war, dass man Farbstoffe in die Polymermatrix des Resists einmischt, welche dann durch Bestrahlung ihre Farbe ändern oder aber farblos werden.

Fluoreszierende Resiststrukturen Photoresists

Auch in Photoresists können fluoreszierende Farbstoffe eingebettet werden, dabei sind die negativen Photoresists von besonderem Interesse. Durch Einbettung in den negativ arbeitenden ATLAS 46 S konnten Resistschichten erzeugt werden, die wahlweise eine violette, blaue, gelbe, orange oder rote Fluoreszenz zeigen.

Negativ-CAR PMMA Resist SX AR-N 4810/1

PMMA-Resists werden überwiegend für Elektronenstrahlanwendungen oder als Schutzlacke bei aggressiven nasschemischen Ätzverfahren eingesetzt. Prinzipiell ist die Strukturierung einer PMMA-Schicht auch mittels Tief-UV-Belichtung (220 – 266 nm) möglich. Jedoch ist dort die Empfindlichkeit gering und es resultieren lange Belichtungszeiten.

ATLAS 46 für Nanoimprint-Lithografie

Die Neuentwicklung ATLAS 46 konnte auch erfolgreich für Nanoimprinting eingesetzt werden (Universität Wuppertal, AG Prof. Scheer). In einem ersten Schritt wurden mit dem negativ arbeitenden Resist ATLAS 46S Nanostrukturen hergestellt, die anschließend mit UV-Licht bei einer Wellenlänge von 172nm gehärtet wurden.

Eingefärbte Negativ-Photoresists

Allresist bietet mittlerweile auch gefärbte Negativresists mit der Bezeichnung SX AR-N 8500 an. Der Unterschied zu den FUJIFILM Lacken besteht darin, dass in den Resists Farbstoffe und keine Pigmente gelöst sind. Damit können eine hohe Auflösung und scharfe Kanten erreicht werden.

CAR 44 auf Kupfer

Wird der Negativ-Photoresist CAR 44 (AR-N 4400) direkt auf Kupfer- oder kupferhaltigen Substraten eingesetzt, muss folgendes beachtet werden.

Top Surface Imaging Photoresist – Wirkprinzip

Die Grundlagen der Top Surface Imaging Technologie wurde von Roland und Coopmans (Proc. SPIE 631, 34 (1986)) erforscht. Die Technologie basiert auf dem Prozess der selektiven Resistsilylierung (DESIRE-Prozess).

Erzeugung senkrechter Flanken mit CAR44

An der TU-Braunschweig wurde AR-N 4400-50 speziell hinsichtlich der Erzeugung gut definierter Resistarchitekturen mit vertikalen Flanken detailliert untersucht.

Surface Imaging Resistsystem SX AR-N 7100 – silylierbarer Photoresist

Das Negativ-Photoresist-Experimentalmuster SX AR-N 7100 stellt ein oberflächenabbildendes und trockenentwickelbares System dar. Mit ihm können Strukturen mittels Plasmaätzung in dicke Resistschichten übertragen werden.