Ein Überblick über den Photolithographieprozess

Die Fotolithografie ist ein Herstellungsverfahren für strukturierte dünne Schichten für Präzisionsanwendungen wie Mikroelektronik, Biosensoren und kundenspezifisch gemusterte Elektroden. Bei diesem Verfahren wird ultraviolettes (UV) Licht verwendet, um ein sehr detailliertes Muster in einer lichtempfindlichen Photoresist-Beschichtung zu belichten.

Die Beschichtung wird auf ein Trägermaterial aufgebracht und eine Maske auf den Fotoresist gelegt. Das UV-Licht interagiert daher nur mit den Bereichen des Fotolacks, die unter der Maske freigelegt sind. Nach dem Entfernen der Maske verbleibt ein präzises geometrisches Muster auf der Substratoberfläche, das durch die Bestrahlung mit UV-Licht entsteht.

Platypus Technologies führt sowohl Negativ- als auch Positiv-Fotoresists für verschiedene Anwendungen. Mit Sitz in Madison, Wisconsin, sind wir einer der führenden Anbieter im oberen Mittleren Westen von innovativen Photolithographie-Dienstleistungen.

Eine Aufschlüsselung der typischen Herstellungsschritte in der Fotolithografie

Der Fotolithografieprozess kann in drei übergreifende Verfahren unterteilt werden: Beschichtung, Belichtung und Entwicklung. 

Bei dem Beschichtungsverfahren wird das Substrat mit einer geeigneten Photoresistschicht vorbereitet. Anschließend wird das Substrat mit UV-Licht bestrahlt, um das individuelle Muster zu erzeugen. Schließlich wird das belichtete Fotolackmaterial aufgelöst oder entfernt, so dass das unbelichtete Muster zurückbleibt.

Vorbereitung der Oberfläche

Die Substratoberfläche wird sorgfältig vorbereitet, bevor das Fotolackmaterial aufgetragen wird. Praktisch alle Spuren von Verunreinigungen müssen entfernt werden, um eine einwandfreie Haftung zu gewährleisten. Zusätzlich können Haftvermittler hinzugefügt werden, um die Qualität und Konsistenz der Beschichtung weiter zu gewährleisten.

Photoresist-Beschichtung

Nachdem das Substrat ordnungsgemäß gereinigt und vorbereitet wurde, wird es mit dem erforderlichen Fotolack beschichtet.

Der Pre-Bake-Prozess

Anschließend wird das Substrat vor- oder weichgebacken, um überschüssiges Lösungsmittel für die Fotolackbeschichtung zu verdampfen.

Fotomaskierung und -ausrichtung

Mit Hilfe modernster digitaler Bildgebungssysteme und anderer spezieller Fotolithografiegeräte werden Substrat und Fotomaske präzise auf die UV-Lichtquelle ausgerichtet, um eine ordnungsgemäße Belichtung zu gewährleisten.

Exposition und Entwicklung

In der Belichtungsphase wird das Substrat mit UV-Licht bestrahlt, wodurch das Muster unter der Fotomaske belichtet wird. Das Verfahren kann als Analogie zur Belichtung eines herkömmlichen Fotos mit einer Filmkamera betrachtet werden. Bei der Belichtung in der Fotolithografie werden jedoch weitaus fortschrittlichere Materialien und Belichtungstechnologien verwendet, die auf molekularer Ebene präzise arbeiten.

Nach dem Backen

Nachdem das Muster belichtet und entwickelt wurde, wird es einem Nachbrenn- oder Hartbrennprozess unterzogen. Dieser Prozess härtet das entwickelte Fotolackmaterial.

Verarbeitung, Stripping und Nachbearbeitung

Schließlich wird das belichtete Fotolackmaterial aufgelöst oder entfernt, so dass nur noch das strukturierte Material zurückbleibt.

Erfahren Sie mehr über Photolithographie-Dienstleistungen bei Platypus Technologies.