Positiv-Zweilagen-lift-off System

Zurzeit befinden sich zwei Positiv-Zweilagen-lift-off Systeme seit einigen Jahren erfolgreich im Einsatz; die AR-BR 5400-AR-P 3510-Serie (Allresist) und PGMI-Positivresist-Variante.

Bei diesen Systemen ist ein nicht lichtempfindlicher, jedoch alkalilöslicher Lack die Unterschicht. Die Polymere müssen so beschaffen sein, dass die Lackschicht eine Beschichtung mit einem Photoresist mit dem Lösemittel PMA (PGMEA) problemlos aushält. Sonst würde es zu einer Durchmischung beider Resistschichten kommen. Mit der Temperung der unteren Schicht kann die Lösegeschwindigkeit eingestellt werden. Die Variation der Temperatur liegt zwischen 95 – 150 °C. Je höher die Temperatur, desto geringer die Löserate. Nach der zweiten Beschichtung mit einem Photoresist wird bildmäßig belichtet und entwickelt. Der Photoresist wird an den belichteten Stellen schnell durchentwickelt, dann beginnt der Entwickler die untere Schicht isotrop (nach allen Richtungen) aufzulösen. Dabei entwickelt er auch unter den Photoresist, der nun (unbelichtet) von dem Entwickler nicht mehr angegriffen wird.

Durch die Dauer der Entwicklung kann sich jeder Anwender den Unterschnitt mit dem Zweilagensystem wie gewünscht einstellen.

Negativ_Zweilagen_Liftoff_1

Bild: 0,8 µm Unterschnitt

Negativ_Zweilagen_Liftoff_2

Bild: 4,6 µm Unterschnitt

Da solche Unterschnitt-Strukturen fast ausschließlich für Lift-off-Prozesse genutzt werden und dabei beim Aufdampfen und besonders beim Aufsputtern hohe Temperaturen (bis 200 °C) auftreten können, ist eine thermische Stabilität der Oberschicht dringend erwünscht. Bei einem so großen Unterschnitt wie im zweiten Bild schmilzt der Oberlack und fließt herunter. Damit kann dann der Lift-off-Prozess nicht mehr durchgeführt werden. Versuche, einen thermisch stabileren Positiv-Lack für das Zweilagen-System zu entwickeln, führten bisher zu keiner erheblichen Verbesserung.

siehe Thermisch stabile Zweilagen-Lift-off-Systeme