Alkalistabiler und lösemittelbeständiger Negativresist

Die meisten Novolak-basierten Photoresists zeichnen sich durch eine sehr gute Ätzstabilität gegenüber Säuren aus (außer hochkonzentrierten, oxidierenden Säuren oder konzentrierter Flusssäure). Dagegen sind die Resists gegenüber basischen Medien relativ empfindlich. Ein Entwickler aus wässrig-alkalischen Mischungen mit einem pH von 12 bis 13 löst die belichteten Areale der Positivresists in Sekunden, aber auch die unbelichteten Flächen innerhalb von 5–20 Minuten.

Jetzt ist es gelungen, einen Novolak-Negativresist zu konzipieren, dessen Resiststrukturen nach einer zusätzlichen Temperung die Einwirkung von 1 n NaOH über 4 Stunden ohne messbaren Abtrag widerstehen. Als Entwickler dient der 2:1 verdünnte TMAH-Remover AR 300-73. Erstaunlicherweise ist dieser Resist trotz des drastischen Entwicklungsregimes sehr empfindlich. Die Verarbeitung kann mit dem üblichen Lithographie-Equipment erfolgen, ein Removing ist gut möglich.

Damit bietet sich dieser Negativlack für den Einsatz in stark basischen Galvanikbäder und zum Ätzen von Aluminiumschichten mittels starker TMAH-Entwickler an. Des Weiteren sind die vernetzten Resistschichten erstaunlich lösemittelbeständig. Schon ab einer Temperung der Strukturen von 120°C erfolgt dann über Stunden kein Angriff durch Aceton, IPA, PMA und NEP mehr. Noch höhere Härtungstemperaturen stabilisieren die Schicht so stark, dass auch die üblichen Remover wirkungslos bleiben. Ein Entfernen des Lackes kann dann nur noch mittels Plasmaätzen oder Piranha-Lösung durchgeführt werden.

Durch die Auswahl und Kombination der Rohstoffe kann gezielt die Lösemittelbeständigkeit eingestellt werden. (siehe SX AR-N 4340/7)