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Umkehrlacke/ Image Reversal Fotoresiste

(Resiste für die Lift-off-Technik)

AZ nLof 2070 (Tech. Datenblätter als PDF)
AZ 5214E (Tech. Datenblätter als PDF)
TI 35ES  (Tech. Datenblätter als PDF)
TI 35E  (Tech. Datenblätter als PDF)
TI xLift  (Tech. Datenblätter als PDF)
  TI Spray (Tech. Datenblätter als PDF)

Detaillierte Prozessierungshinweise sind in den technischen Datenblättern der Micro-
Chemicals® TI und AZ® Umkehrlacke aufgeführt. Dieser Anhang zielt auf ein grundlegendes Verständnis des Einflusses der Prozessparameter Belichtungsdosis, Umkehrbackzeit und -temperatur und Entwicklungsdauer.

Prinzipielle Arbeitsweise von Umkehrlacken

Umkehrlacke und Lift-off
Negative Flanken ermöglichen sauberen Lift-off von Schichten (z. B. aufgedampfte
oder gesputterte Filme) mit Dicken, die im Falle aufgedampfter Schichten (= gerichtetes Aufbringen) sogar über der Schichtdicke des Lackes liegen dürfen (obiges Schema, ganz rechts).

AZ nLof 2070 Vorbemerkung
AZ nLof 2070 ist kein Image Reversal Resist und gehört deshalb eigentlich nicht in diese Kategorie. Wir wollen ihn dennoch an dieser Stelle vorstellen, da es sich hierbei um ein Produkt handelt, welches so zu sagen die alte image reversal technik ersetzt und für die gleichen Prozessanwendungen geeignet ist. Die Anwendung selbst hat sich mit diesem Produkt durch das Wegfallen der bei den Image Reversal Resisten notwendigen Flutbelichtung stark vereinfacht.

AZ nLof 2070 Fotoresist
Thermisch stabiler Negativlack für Lift-off

Schichtdicke: 1.5 ... 15 μm (> 20 μm über Mehrfachbelackung möglich)
UV-Empfindlichkeit: i-line (ca. 330 ... 380 nm)
Gebindegrößen: 100 ml, 250 ml, 500 ml, 1.000 ml und 3.78 L (Gallonen)

Generelle Informationen
AZ® nLOF 2000 kennzeichnet eine Familie an Negativlacken, d. h. belichtete Bereiche
bleiben nach dem Entwickeln mit einem in Grenzen einstellbar ausgeprägten Unterschnitt
(negativem Profil) bestehen. Diese Eigenschaft zusammen mit seiner hohen Beständigkeit gegen thermisches Verfließen macht AZ® nLOF 2000 zu einem geeigneten Fotolack für Lift-off sowie generell für alle Prozesse, bei denen das Lackprofil auch bei hohen bis sehr hohen Temperaturen stabil bleiben muss.

Herausragende Eigenschaften
Sehr hohe thermische Beständigkeit: Kein Verfließen quervernetzter Lackschichten
bis über 250°C.
Hohe chemische Beständigkeit: Je nach Prozessführung beständig gegen viele organische Lösemittel und stark alkalische Medien (nicht jedoch für KOH Si-Ätzen!)

Der dazu passende Entwickler
AZ® 826MIF - bei anderen Entwicklern kann eine (unbeabsichtigt) teilweise quervernetzte
Lackoberfläche (Streulicht) den Entwicklungsstart verhindern oder verzögern

Strippen / Löslichkeit
NMP oder 10-20 %ige KOH sind zum Entfernen der Fotolackschicht sehr gut geeignet.
Selbst vollständig quervernetzte Schichten werden – je nach der Größe angewandter
Temperaturen – vom Substrat „gepeelt“.

Aceton löst unbelichteten AZ® nLOF, solange er Temperaturen nicht über 170°C ausgesetzt
wurde, relativ gut. Bei höheren Backtemperaturen bewirkt thermisches Quervernetzen der Lackschicht eine starke Abnahme der Löslichkeit. Belichteter und quervernetzter (PEB > 140°C) AZ® nLOF ist in Aceton unlöslich. Sind jedoch substratnahe Lackbereiche aufgrund der begrenzten Eindringtiefe von Licht beim Belichten noch nicht vollständig quervernetzt, kann Aceton dorthin diffundieren und die gesamte Lackschicht abheben.

AZ® 100 Remover ist aus dem gleichen Grund wie Aceton zum Strippen prozessierter Fotolackschichten nur bedingt geeignet.

22 µm AZ® nLOF 2070: Mittels Flutb e l i c h t u n g entwickelter S t r u k t u r e n (oberes Bild) lassen sich auch dicke Lackstrukturen, deren substratnahe Bereiche bei der ersten Belichtung nicht quervernetzt wurden, thermisch beständig machen (Bild oben).

Mehr Informationen dazu: Fotoresist AZ nLOF 2070.pdf

AZ 5214E
Umkehrlack für hohe Auflösungen

Schichtdicke: 1.0 ... 2.0 μm
UV-Empfindlichkeit: i- und h-line (310 - 420 nm), breitband/monochromatisch
Gebindegrößen: 250 ml, 500 ml, 1.000 ml, 2500 ml und 5 Liter

Generelle Informationen
AZ® 5214E ist ein Umkehrlack, welcher in den zuerst belichteten Bereichen quervernetzt und deshalb nach dem Entwickeln eine hohe chemische und thermische Beständigkeit für z.B Lift-off aufweist. Dieser Lack ist nicht g-line empfindlich. Wir bieten hiervon auch Kleingebinde (250, 500 und 1000 ml) an.

Der dazu passende Entwickler
Empfohlen wird AZ® 351B 1:4 oder AZ® 726MIF
 
Mehr Informationen dazu: Fotoresist AZ 5214E.pdf 

TI 35ES 
Umkehrlack für Lift-off

Schichtdicke: 2.5 ... 5 μm Gebindegrößen: ab 250 ml
UV-Empfindlichkeit: i-, h-, g-line (310 - 440 nm), breitband/monochromatisch

Generelle Informationen
Ein relativ großes Prozessfenster für unterschnittene Lackkanten sowie eine hohe

thermische Stabilität (Erweichungspunkt je nach Prozessführung > 130°C) erlauben
reproduzierbaren Liftoff auch dicker aufgedampfter oder gesputterter Schichten).

Der dazu passende Entwickler
AZ® 400K 1:4, AZ® 726MIF, AZ® 826MIF

Mehr Informationen dazu: Fotoresist TI 35ES

TI 35E 

Schichtdicke: 2.5 .. 4.0 µm 
UV-Empfindlichkeit: i, h, and g-line (310 - 440 µm)
Gebindegrößen:250ml, 500ml, 1L, 2.5L und 5 Liter

Generelle Informationen
TI 35 E ist ein image-reversal Resist der sich besonders für Anwendungen anbietet, bei denen sowohl nasschemisch geätzt werden muss aber mit der gleichen Lackmaske auch noch ein Lift off einer aufgebrachten Schicht durchgeführt werden soll.

Der dazu passende Entwickler
AZ 400K und AZ 826.

Mehr informationen dazu: Fotoresist TI 35E

TI xLift 
Unterschnitt bei großen Schichtdicken

Schichtdicke: 4 ... 25 μm Gebindegrößen: ab 250 ml
UV-Empfindlichkeit: i-, h-, g-line (310 - 440 nm), breitband/monochromatisch
Gebindegrößen: 250 ml, 500 ml, 1.000 ml, 2500 ml und 5 Liter

Generelle Informationen
Ein großes Prozessfenster für schwach bis sehr stark unterschnittene Lackkanten erlauben den Lift-off kritischer Schichten. Auch für Anwendungen in der Galvanik bieten sich die einstellbar negativen Lackprofile an.
Die hohe optische Absorption im Sichtbaren erschwert jedoch die Verwendung von
Justiermarken. Es ist zu prüfen, ob die AZ® nLOF 2000 Serie (folgendes Kapitel) eine
sinnvolle Alternative darstellt.

 
Der dazu passende Entwickler
AZ® 400K 1:3 ... 1:4, AZ® 826MIF

Mehr Informationen dazu: Fotoresist MicroChemicals TI xLift

TI Spray
Sprühlack

UV-Empfindlichkeit: i-, h-, g-line (310-440 nm)

Generelle Informationen
TI Spray ist ein Fotoresist für die sogenannte Sprühbelackungstechnik. Als Image-Reversal-Resist kann er je nach Prozess als positiv oder als negativ Resist verwendet werden. Durch seine geringe Viskosität kann er direkt in einem Sprühbelacker verwendet werden für einen Schichtdickenbereich von 1-10 µm. Das typische erzielbare Aspektverhältnis liegt bei ca. 1.6 ... 2.0. Das Datenblatt gibt einen Anhaltspunkt für die Prozessparameter, durch die enorme Vielfalt an Parametern bei der Spraycoating Technik ist auf jeden Fall eine Evaluierung des Resist für das jeweilige Equipment notwendig. Weitergehende Informationen allgemeiner Art zum Spraycoating finden Sie hier: Sprühbelackung.pdf

Der dazu passende Entwickler
AZ 400K Developer, AZ 826 MIF Developer

Mehr Informationen dazu: Fotoresist MicroChemicals TI Spray

^{®AZ, das AZ Logo, BARLi , Aquatar und Kallista sind eingetragene Markenzeichen der Firma AZ Electronic Materials.}