Fotolacke & Chemikalien
Positiv- und Negativ-Fotolacke, Entwickler, Entferner.
Übersicht
Das Modul Fotolithografie verbraucht ein vielfältiges Portfolio an Spezialchemikalien — und die Wahl von Fotolack, Entwickler und Hilfschemikalien ist eine der folgenreichsten Entscheidungen in jedem Halbleiterprozessablauf. Der richtige Lack liefert Auflösung, Seitenwandprofil und Prozessbreite. Der falsche verschwendet Wafer. GINECHIP liefert das komplette Chemikalienpaket für die Fotolithografie: Fotolacke, Entwickler, Haftvermittler, Edge-Bead-Entferner und Stripper — bezogen von führenden globalen Herstellern mit vollständiger Chargenrückverfolgbarkeit und, wo erforderlich, Kühlkettenlogistik.
Unser Fotolack-Portfolio deckt jede wichtige Lithografieplattform ab: i-Linie (365nm) DNQ-Novolac-Lacke für Mainstream-MEMS und Mikroelektronik, DUV (248nm) chemisch verstärkte Lacke für Strukturierung unter Viertelmikrometer, E-Beam-Lacke (PMMA, ZEP, HSQ) für Nanolithografie und Maskenschreiben sowie SU-8 und dicke Positivlacke für MEMS, Mikrofluidik und Wafer-Level-Packaging-Anwendungen mit Schichtdicken bis zu 200μm oder mehr.
Fotolack-Familien & Auswahl
Positiv i-Linie (DNQ-Novolac)
Der am weitesten verbreitete Fotolack-Typ in der Halbleiterfertigung. DNQ (Diazonaphthochinon) als photoaktive Verbindung in einer Novolac-Harzmatrix. Belichtete Bereiche werden im wässrigen TMAH-Entwickler löslich. Ausgezeichnete Auflösung, Thermostabilität und Ätzbeständigkeit.
- Auflösung: 0,35–1,0μm (i-Linie-Stepper)
- Schichtdicke: 0,5–5μm (Einzelbeschichtung)
- Entwickler: 0,26N oder 2,38% TMAH (Standard)
- Große Prozessbreite für die Fertigung
Negativ i-Linie / Breitband
Vernetzende Negativlacke, bei denen belichtete Bereiche polymerisieren und unlöslich werden. Bieten im Allgemeinen bessere Haftung, ein breiteres Prozessfenster und bessere Chemikalienbeständigkeit als Positivlacke — auf Kosten einer etwas geringeren Auflösung.
- Auflösung: 0,5–2,0μm
- Überlegene Haftung auf Metallen und III-V-Substraten
- Hervorragend für Lift-off-Prozesse (unterschnittiges Profil)
- Gut für Galvanikformen und Ätzmasken
SU-8 (epoxidbasierter Negativlack)
Dickfilm-Epoxidfotolack, der Einzelbeschichtungsdicken von 1μm bis über 200μm mit nahezu vertikalen Seitenwänden ermöglicht. Die Standardwahl für MEMS-Strukturschichten, Mikrofluidikkanäle und permanente Strukturen mit hohem Aspektverhältnis.
- Dicke: 1μm–200μm+ (einzelne oder mehrfache Beschichtung)
- Aspektverhältnisse über 20:1 erreichbar
- Ausgezeichnete chemische und thermische Stabilität nach dem Hardbake
- Entwickler: PGMEA (SU-8-Entwickler)
E-Beam-Lack (PMMA, ZEP, HSQ)
Ultrahochauflösende Lacke für Elektronenstrahl-Lithografiesysteme. PMMA (positiv) ist der Goldstandard für Strukturierung unter 50nm. ZEP (positiv) bietet höhere Empfindlichkeit und Ätzbeständigkeit. HSQ (negativ) bietet außergewöhnliche Auflösung und fungiert als direkt strukturierbares SiO₂-ähnliches Material.
- Auflösung: < 10nm (HSQ), < 30nm (PMMA)
- Entwickler: MIBK:IPA (PMMA), ZED-N50 (ZEP), TMAH (HSQ)
- Für Maskenschreiben, Nanophotonik und Forschung
- Hochreine Qualitäten verfügbar — Metalle < 10 ppb
Technische Spezifikationen
| Parameter | Verfügbarer Bereich / Werte |
|---|---|
| Fotolack-Typ | Positiv (DNQ-Novolac), Negativ (vernetzend), Chemisch verstärkt (CA), SU-8 (Epoxidbasis), PMMA (E-Beam), Trockenfilm-Lack |
| Belichtungswellenlänge | g-Linie (436nm), h-Linie (405nm), i-Linie (365nm), Breitband (350–450nm), DUV (248nm), 193nm, E-Beam, Röntgen |
| Schichtdickenbereich | Standard: 0,3μm–5μm (Einzelbeschichtung); Dicklack: 5μm–200μm (SU-8, Mehrfachbeschichtung); Ultradünn: 50nm–300nm |
| Polarität | Positiv (belichtete Bereiche lösen sich auf), Negativ (belichtete Bereiche vernetzen und bleiben), Bildumkehr |
| Entwickler | TMAH (0,26N, 2,38%), KOH-basiert, MIBK:IPA (PMMA), PGMEA (SU-8), kundenspezifische Entwicklerformulierungen |
| Haftvermittler | HMDS (Hexamethyldisilazan) — Dampf-Priming und Spin-on; AP3000, AP8000, OmniCoat |
| Edge-Bead-Entferner | PGMEA, Aceton, EBR-spezifische Lösungsmittel; kompatibel mit allen gängigen Fotolackfamilien |
| Stripper | NMP (N-Methyl-2-pyrrolidon), DMSO-basiert, Aceton, Remover PG, Plasma-O₂-Verascher, Piranha (H₂SO₄:H₂O₂) |
| Substratkompatibilität | Silizium, SiO₂, SiN, GaAs, InP, Glas, Saphir, Metalle (Al, Cu, Au, Ti), Polymere |
| Haltbarkeit | Typisch 6–12 Monate bei 4–25°C (gekühlte Lagerung); datencodiert; Kühlkettenversand verfügbar |
| Verpackung | 100mL, 250mL, 500mL, 1L, 1 Gallone Braunglas- oder HDPE-Flaschen; NowPak Bag-in-Bottle für höchste Reinheit |
Hilfschemikalien
Entwickler
- TMAH (Tetramethylammoniumhydroxid) — Metallionenfreier Entwickler; 0,26N (2,38%) Standardkonzentration für i-Linie-Positivlacke. IC-Qualität mit < 1 ppb Metallverunreinigung.
- KOH-basierte Entwickler — Höhere Selektivität für bestimmte Lackfamilien; höherer Metallionengehalt — nicht geeignet für CMOS-Front-End.
- MIBK:IPA (1:3) — Standardentwickler für PMMA-E-Beam-Lack; temperaturgeregelte Entwicklung für optimalen Kontrast.
- PGMEA (SU-8-Entwickler) — Optimierter Entwickler für die SU-8-Verarbeitung mit kontrollierter Auflösungsrate.
HMDS & Haftvermittler
- HMDS-Dampf-Priming — Hexamethyldisilazan, aufgetragen über Dampf-Priming-Ofen oder Heizplatte. Fördert die Haftung durch Umwandlung von Oberflächenhydroxylgruppen (-OH) in hydrophobe Trimethylsilylgruppen.
- HMDS Spin-on (flüssig) — Alternative zum Dampf-Priming; aufgeben und schleudern vor der Lackbeschichtung.
- AP3000 / AP8000 — Fortschrittliche Haftvermittler für anspruchsvolle Substrate (Metalle, III-V-Halbleiter, Polymere).
- OmniCoat — Universeller Spin-on-Haftvermittler, kompatibel mit SU-8 und anderen Epoxidlacken.
Prozessintegration
Edge-Bead-Entferner (EBR)
Lösungsmittel, das während des Spin-Coating am Waferrand aufgebracht wird, um den erhöhten Lackwulst zu entfernen, der sich am Waferumfang bildet. Unerlässlich für die Kontaktlithografie (verhindert Maskenkontamination) und für die Aufrechterhaltung der CD-Gleichmäßigkeit über den gesamten Wafer.
Antireflexbeschichtungen (BARC / TARC)
Bottom Anti-Reflective Coating (BARC) unter dem Lack aufgetragen; Top Anti-Reflective Coating (TARC) darüber. Unterdrücken Stehwelleffekte im Lackfilm für verbesserte CD-Kontrolle und reduziertes reflektives Notching über der Topografie.
Lack-Stripper
Lösungsmittelbasierte (NMP, DMSO, Aceton) und wässrige Stripper zur Lackentfernung nach Ätzen und nach Implantation. Plasma-O₂-Verascher gefolgt von Nassreinigung für eine vollständig rückstandsfreie Entfernung. Piranha-Reinigung für die ultimative Entfernung organischer Rückstände.
Anwendungen
Qualität & Zertifizierung
Alle Fotolacke und Chemikalien werden von nach ISO 9001:2015 zertifizierten Herstellern bezogen, mit vollständiger Chargenrückverfolgbarkeit und Analysezertifikat (CoA). Für Anwendungen in CMOS-Qualität sind metallionenfreie Sorten mit < 1 ppb Na-, K-, Fe- und Cu-Verunreinigung erhältlich. Kühlkettenversand (2–8°C gekühlter Transport) wird für temperaturempfindliche Produkte bereitgestellt. Das Verfallsdatumanagement stellt sicher, dass Sie Produkt mit maximaler Resthaltbarkeit erhalten. Der Versand gefährlicher Güter (IATA/IMDG-konform) ist für lösungsmittelbasierte Produkte Standard.
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