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, insbesondere vor einem Temperaturausgleich können ebenfalls zu Luftblasen führen. Auch der fehlerhafte Lackauftrag mittels Pipette oder Dispenser (zu hoher Unterdruck durch zu schnelles Ziehen an der Pipette) kann zu Bläschen und dadurch zu Inhomogenität in der Lackschicht führen.

Vermeidbar sind Luftbläschen, wenn einige Stunden vor der Beschichtung ein Temperaturausgleich stattfindet, der Verschluss der Lackflasche einige Stunden vor der Beschichtung für einen Druckausgleich ein klein wenig gelöst ist und der Lack dann ruhig steht. Dicke Lacke benötigen dafür mehrere Stunden, dünne Lacke weniger. Bei dicken Lacken kann das Austreiben der Luftbläschen durch Ultraschall unterstützt werden. Wichtig ist hier der Einfluss der Reinraumbedingungen. Eine zu hohe Luftfeuchte kann ebenfalls für die Bläschenbildung verantwortlich sein.

Luftbläschen bei der Temperung entstehen vor allem bei dicken Lackschichten, wenn im Anschluss an die Beschichtung sofort getempert wird. Eine schichtdickenspezifische Wartezeit verhindert dies.

Luftbläschen bei oder nach der Belichtung von Positivresists entstehen z.B. durch eine zu hohe Lichtdosis bzw. Belichtungsintensität. Bei der Bestrahlung entsteht Stickstoff aus dem Naphthochinondiazid, der dann die Blasen bildet. Abhilfe schaffen hier die Ermittlung der optimalen Lichtdosis mittels einer Belichtungsreihe bzw. mehrere Belichtungsschritte mit dazwischen geschalteten Pausen. Eine zu kurze oder zu niedrige Temperung im Anschluss an die Beschichtung führt zur ungenügenden Trocknung der Lackschicht, in der sich noch zuviel Lösemittel befindet und durch Ausgasen Bläschen bildet ( Frage Softbake 8). Die Negativresist AR-N 4300 und 4400 können keine Gasbläschen bilden, da sie über keine potentiell gasbildenden Stoffe verfügen.

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