Häufige Fragen

Die ma-P 1200 – Resiste weisen eine hohe Ätzresistenz auf. So ergibt ma-P 1200 z.B. gute Resultate beim Trockenätzen (u.a. mit CF4 oder Hochdichte-Plasma SF6/O2). Die Ätzraten der Resiste hängen stark von den Ätzbedingungen ab. Die Ätzanlage hat einen Einfluss, die zu ätzende offene Waferfläche, die Ätzgaszusammensetzung und andere Parameter wie z.B. Druck, Temperatur oder die Spannung. ma-P 1200 – Resiste haben eine gute thermische Stabilität. Dies ermöglicht eine weitere thermische Stabilisierung der Resiste vor dem anschließenden Plasmaätzen. So ist z.B. ein Hardbake bei 120 °C im Ofen günstig (mit Temperaturrampe, um Strukturverrundungen zu minimieren), wozu vorher auch ein stärkerer Prebake nötig ist. Im Falle einer 7,5 µm dicken ma-P 1275 – Schicht wäre das z.B. ein Prebake bei 110 °C für 5 – 10 min auf der Hotplate. Wir können keine genaueren Zahlenwerte zur Ätzrate angeben. Dies ist nahezu unmöglich, da die Ätzbedingungen von Labor zu Labor unterschiedlich sein können.
Blasenbildung im Resist kann verschiedene Ursachen haben. Vor allem bei höherviskosen Resisten können größere Blasen entstehen, wenn der Resist zu sehr geschüttelt wurde oder größeren Temperaturschwankungen ausgesetzt war. Die Blasen verschwinden, wenn der Resist eine Weile ruht (z.B. wenn die Flasche einige Zeit im Reinraum unter konstanten klimatischen Bedingungen aufbewahrt wird). Blasen, die während des Prebakes von dicken Resistschichten auftreten, werden durch das Verdunsten des Lösungsmittels verursacht. Dies wird wiederum nur bei hochviskosen Resisten beobachtet. Es ist wichtig, in diesem Fall eine bestimmte Relaxationszeit zwischen der Schleuderbeschichtung und dem Prebake einzuhalten, um die Entstehung von Blasen zu verhindern. Verschiedene Ursachen sind möglich für kleinere Bläschen in den belichteten Arealen. Die Regulierung der jeweiligen Prozessbedingung verhindert die Bläschenbildung:
  • Die Resistschicht ist nicht trocken genug, d.h. der Prebake (= Softbake) war nicht ausreichend.
  • Die Belichtungsdosis war viel zu hoch. Dies ist verbunden mit einer gegenüber den Standardprozessbedingungen deutlich verringerten Entwicklungszeit.
  • Es wurde zu viel Primer verwendet (HMDS auf Si und SiO2).
  • Die Reinraumbedingungen lagen außerhalb der Toleranz. Insbesondere eine zu hohe Luftfeuchte kann die Bildung von Bläschen verursachen.

Generell halten ma-P 1200 – Resiste starken Säuren sehr gut stand. In Untersuchungen wurde z.B. gezeigt, dass 2,5 µm dicke ma-P 1225 und 7,5 µm dicke ma-P 1275 – Schichten, beide unter Standardbedingungen verarbeitet, konzentrierte HCL bei 45…50 °C mindestens 10 min problemlos aushalten. Es wurde kein Angriff an der Resistoberfläche beobachtet.
Konzentrierte HF ist jedoch schwierig für alle Photoresiste (vgl. Frage 4).
Auch stark oxidierende Säuren können Probleme verursachen. Die Resiststabilität hängt in diesen Fällen von der Temperatur und der Zusammensetzung des Ätzmittels ab.

Das HF-Ätzen ist sehr anspruchsvoll. HF greift den Resist nicht an. Aber es kann unter den Resist diffundieren und ihn von unten abheben, was eine schlechte Haftung auf dem Substrat verursacht. Darum sollte eine so hohe Schichtdicke wie möglich gewählt werden. Und der Resist sollte stabilisiert werden (stärkerer Prebake und Hardbake). Trotzdem hängt es stark von der HF-Konzentration und der Ätzzeit ab, wie weit der Photoresist dem Ätzen standhält.
In der Literatur ist erwähnt, dass ma-P 1200 für das Ätzen mit gepufferter HF geeignet ist [*].

[*] A. Pozzato, S. Dal Zilio, G. Fois, D. Vendramin, G. Mistura, M. Belotti, Y. Chen, M. Natali, Microelectronic Eng. 83 (2006), 884-888, doi:10.1016/j.mee.2006.01.012

Für Lift-off-Prozesse kann ein Zweischichtsystem angewendet werden. LOR (ein nicht lichtempfindliches Polymer, das von MicroChem Corp. für verschiedene Schichtdicken angeboten wird) kann z.B. als untere Schicht eingesetzt werden. In einem zweiten Schritt wird ein Positivresist, z.B. aus der ma-P 1200 – Serie, als obere Schicht aufgebracht. Während der wässrig-alkalischen Entwicklung werden die belichteten Areale der Positivresistschicht aufgegelöst und ebenso die LOR-Schicht darunter. Das unterschnittene Profil in der unteren Schicht wird durch Variation der Entwicklungszeit und der Prebakebedingungen der LOR-Schicht eingestellt. 
Für einige Anwendungen kann der Lift-off mit einem Einschicht-Resist, der kein unterschnittenes Profil ergibt, durchgeführt werden. So wäre z.B. die Verwendung von ma-P 1200 – Resist ohne zusätzliche Unterschicht ausreichend – vorzugsweise in etwas höherer Schichtdicke, um dem Stripper den Angriff an den Resist-Seitenwänden zu ermöglichen. In diesem Fall ist die Qualität der Ränder des abgeschiedenen Metalls geringfügig schlechter als in einem Zweischichtprozess.

Wir empfehlen, „Developer Concentrate” von DOW Electronic Materials für die Entwicklung von Resisten der ma-P 1200 – Serie auf Al oder Al-haltigen Substraten anzuwenden. Der Entwickler kann von unserem Unternehmen bezogen werden. Er enthält Metasilikat, das Al praktisch nicht angreift. 

[1]   W. Schrott, M. Svoboda, Z. Slouka, D. Šnita, Metal electrodes in plastic microfluidic systems, Microelectronic Engineering, 86 (2009), 1340-1342; 
doi: 10.1016/j.mee.2009.01.001
ma-P 1275 dient als Galvanik-Form für Au- und Cu-Strukturen in mikrofluidischen Systemen.

[2]   P.W. Leech, G.K. Reeves, A.S. Holland, Reactive ion etching of TiN, TiAlN, CrN and TiCN Films in CF4/O2 and CHF3/O2 Plasmas, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 890 (2006), 0890-Y08-13.1-6;doi: 10.1557/PROC-0890-Y08-13
ma-P 1205 dient als Ätzmaske für das Plasma-Ätzen bei der Herstellung von Stempeln für die Imprintlithographie.

[3]   G. Kaltsas, A. Petropoulos, K. Tsougeni, D. N. Pagonis, T. Speliotis, E. Gogolides, A. G. Nassiopoulou, A novel microfabrication technology on organic substrates – Application to a thermal flow sensor, Journal of Physics: Conference Series 92 (2007) 012046; doi:10.1088/1742-6596/92/1/012046
ma-P 1275 wird in einem Lift-off-Prozess mit Pt-Abscheidung genutzt bei der Herstellung eines thermischen Fluss-Sensors.

[4]   J.-C. Galas, D. Bartolo, V. Studer, Active connectors for microfluidic drops on demand, New J. Phys. 11 (2009) 075027; 
doi:10.1088/1367-2630/11/7/075027
Nach dem Reflow dient ma-P 1275HV als Form für die Abformung mit PDMS bei der Herstellung aktiver mikrofluidischer Kupplungen.

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Resist Alliance

micro resist technology ist in Europa zentrale Anlaufstelle für Spezialchemikalien mit Anwendung in der Mikro- und Nanofabrikation. Das Portfolio der eigengefertigten Produkte wird durch den strategischen Vertrieb assoziierter Produkte ergänzt, die durch unsere internationalen Partner hergestellt werden. Hier agieren wir als High-Service-Distributor und bieten dem europäischen Mittelstand ein breites Spektrum an komplementären Produkten aus einer Hand, die sowohl für etablierte als auch für innovative Produktions- und Fertigungsverfahren eingesetzt werden können.

DuPont Electronic Solutions (ehm. DOW Electronic Materials / Rohm and Haas Europe Trading ApS)
Wir bieten Produkte für Semiconductor Technologies, Advanced Packaging und Trockenfilmresiste unseres Partners DuPont an, mit dem wir seit mehr als 20 Jahren zusammenarbeiten. 

Kayaku Advanced Materials, Inc. (ehm. MicroChem Corp.)
Wir bieten Photoresiste und Spezialchemikalien für MEMS und Mikroelektonik-Anwendungen unseres Partners Kayaku Advanced Materials an, mit dem wir seit mehr als 20 Jahren zusammenarbeiten.

DJ MicroLaminates, Inc.
Wir bieten Trockenfilmresiste für MEMS, Mikrofluidik und Packaging-Anwendungen unseres Partners DJ MicroLaminates an, mit dem wir seit über zwei Jahren kooperieren.

 

Ansprechpartner

Franziska Kopp

DuPont

E-Mail: f.kopp@microresist.de

Telefon: +49 30 64 16 70 100

Dr. Anja Voigt

Kayaku Advanced Materials, DJ Mikrolaminates

E-Mail: a.voigt@microresist.de

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Anja Hinz

Kayaku Advanced Materials, DJ Mikrolaminates

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Trockenfilmresiste

Trockenfilme sind anwendungsfertige Polymerfilme als Laminat mit einer hohen Schichtdickengenauigkeit und exzellenten Haftungseigenschaften auf verschiedensten Untergründen. Sie sind einfach in der Verarbeitung, foto-strukturierbar und sowohl als zugeschnittene Bögen als auch als Rollenmaterial verfügbar.

  • Verfügbar in verschiedenen Dicken
  • UV-vernetzend – wie negativ Fotoresiste
  • Hohe Aspektraten möglich
  • Senkrechte Seitenwände
  • Mehrfachlaminierung möglich – bis zu 6 Schichten  komplexe Multilayer-Designs
  • Hohe chemische Resistenz
  • Anwendung als Permanentmaterial für optische Anwendungen (Linsen, Wellenleiter …), in der Mikrofluidik

Ansprechpartner

Carsten Schröder

E-Mail: c.schroeder@microresist.de

Telefon: +49 30 64 16 70 100

Funktionelle Materialien für Inkjet-Printing

Spezielle Funktionsmaterialien aus den Produktgruppen Hybridpolymere, Photoresiste und Nanoimprint Polymere für die Beschichtung und alternative Strukturierung mittels Inkjet-Printing-Verfahren

  • Verfügbar in verschiedenen Viskositäten (einstellbar)
  • Anwendbar in kommerziellen Inkjet-Printing Geräten
  • Ausgerichtet auf stabile Reproduzierbarkeit in der Tropfengeneration
  • UV-aushärtende Formulierungen
  • Anwendung als Permanentmaterial für optische Anwendungen (Linsen, Wellenleiter, optische Koppler, diffraktive Elemente, …)
  • Als Packagingmaterial in der Mikroelektronik
  • Beschichtung / Strukturierung auf Substraten mit Oberflächentopographie 
  • Imprintmaterial in der Nanostrukturierung mit hoher Dosiergenauigkeit

Ansprechpartner

Dr. Anja Voigt

E-Mail: a.voigt@microresist.de

Telefon: +49 30 64 16 70 100

Dr. Jan Klein

E-Mail: j.klein@microresist.de

Telefon: +49 30 64 16 70 100

Hybridpolymere

micro resist technology bietet ein breites Portfolio an UV-härtbaren Hybridpolymer Produkten für mikrooptische Anwendungen. Durch ihre ausgezeichnete optische Transparenz  und hohe thermische Stabilität sind diese besonders geeignet zur Herstellung polymerbasierter optischer Komponenten und Wellenleiter. Die Hauptanwendungsgebiete sind die Herstellung von Mikrolinsen, diffraktiven optischen Elementen (DOE), Gitterstrukturen sowie Singlemode- oder Multimode-Wellenleitern.

OrmoComp®: DE 30 210 075 433; IR 1 091 982 ; TW 100030626; OrmoClear®: DE 30 210 075 434; IR 1 091 359 ; TW 100030628; OrmoStamp®: DE 30 210 075 435; IR 1 092 621 ; TW 100030629; OrmoPrime®: DE 30 210 075 436

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Dr. Jan Klein

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Anja Hinz

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Positive Photoresiste

Positiv-Photoresiste für die UV-Lithographie (Mask Aligner-, Laser-, Grauton-Belichtung) und Elektronenstrahllithographie

  • Verschiedene Viskositäten für 0,1 µm – 60 µm Schichtdicke in einem Schleuderbeschichtungsschritt
  • Geeignet für Breitband-, g-Linien- , h-Linien-oder i-Linien-Belichtung, Laser-Direktschreiben bei 350…450 nm und Elektronenstrahllithographie
  • Kein Post Exposure Bake
  • Leichte Entfernbarkeit
     
  • Für die Strukturübertragung: Ätzmaske, Galvanikform, Form für die UV-Abformung
  • Anwendung in Mikrosystemtechnik, Mikroelektronik, Mikro-Optik – Herstellung von z.B. MEMS, LEDs, IC-Bausteinen, MOEMS, Glasfaserkommunikations-Bausteinen, Flachbildschirmen

Ansprechpartner

Dr. Christine Schuster

E-Mail: c.schuster@microresist.de

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Anja Hinz

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Negative Photoresiste

Photoresiste für UV (Mask Aligner, Laser)/ Elektronenstrahl- und Tief-UV-Lithographie

  • Geeignet für Breitband- und i-Linien-Belichtung, Tief-UV- oder Elektronenstrahlbelichtung,  oder Laserdirektschreiben @ 405 nm
  • Lift-off Resiste mit einstellbarem Kantenprofil, hohe Temperaturstabilität bis zu 160 °C
  • ​Verschiedene Viskositäten für unterschiedliche Schichtdicken in einem Schleuderbeschichtungsschritt
     
  • Für die Strukturübertragung: Physical vapour deposition (PVD) und Lift-off als Einschichtsystem, Ätzmaske, Galvanikform 
  • Für die Permanentanwendung: Polymerbasierte Wellenleiter
  • Anwendung in Mikrosystemtechnik, Mikroelektronik, Mikro-Optik – Herstellung von z. B. LEDs, ICs, MEMS, Flachbildschirmen, Glasfaserkommunikations-Bausteinen

Ansprechpartner

Dr. Anja Voigt

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Anja Hinz

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Nanoimprint-Resiste

Resiste für die Nanoimprint-Lithographie (NIL)

Die Nanoimprint Lithographie (NIL) ist eine sehr einfache und kostengünstige Technologie zur Herstellung von Strukturen mit Größen weniger Nanometer, die effizient in einem Prozessschritt auch auf großen Flächen realisiert werden kann. Hauptanwendungsfelder der NIL sind photonische Komponenten, unterschiedliche Bauelemente für die nächste Generation der Verbraucherelektronik, sowie Bio- und Life-Science-Sensoren.

Die micro resist technology GmbH bietet seit 1999 maßgeschneiderte Resistformulierungen für die Nanoimprint-Lithographie (NIL) an. Wir legen dabei besonderen Wert auf herausragende Filmbildungs- und Prägeeigenschaften sowie eine exzellente Plasmaätzstabilität und Strukturtreue. Weiterhin bieten wir hochinnovative Materialien, die eng an dem technischen Fortschritt in der Industrie entwickelt wurden. Wir sind in der Lage unsere Materialien an die Kundenwünsche anzupassen, sowohl in den gewünschten Schichtdicken, als auch in deren intrinsischen Materialeigenschaften. Die Nanoimprint-Resiste werden meist als Ätzmaske zur Strukturübertragung in unterschiedliche Substrate wie Si, SiO2, Al oder Saphir, eingesetzt.

Prinzipiell existieren zwei unterschiedliche NIL-Technologien: die thermische NIL (T-NIL), in der thermoplastische Polymere Verwendung finden, und die Photo-NIL bzw. UV-NIL, in der photo-vernetzbare Formulierungen eingesetzt werden. Mit unserer langjährigen Erfahrung sind wir in der Lage, den für Sie passenden Prozess und das am besten geeignetste Material für Ihre Anwendung zu finden. Kontaktieren Sie uns für tiefergehende Informationen.

Ansprechpartner

Dr. Manuel Thesen

E-Mail: m.thesen@microresist.de

Telefon: +49 30 64 16 70 100

Anja Hinz

E-Mail: a.hinz@microresist.de

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