Positiv- vs. Negativ-Fotolack: Unterschiede erklärt
Ein Fotolack ist die lichtempfindliche Beschichtung, die das Schaltungsmuster trägt. Bei einem Positivlack werden die belichteten Bereiche löslich und im Entwickler abgewaschen, das Muster entspricht also der Maske. Bei einem Negativlack härten die belichteten Bereiche aus und bleiben stehen, das Muster ist also das Spiegelbild der Maske. Positivlacke dominieren die Feinstrukturierung in der Chipfertigung, während Negativlacke dort verwendet werden, wo dicke Schichten oder besondere Profile gefragt sind.
| Aspekt | Positivlack | Negativlack |
|---|---|---|
| Wirkung des Lichts | Belichtete Bereiche werden löslich und vom Entwickler entfernt | Belichtete Bereiche werden unlöslich (vernetzt) und bleiben stehen |
| Muster im Vergleich zur Maske | Gleiche Polarität: Das Lackmuster kopiert die Maske | Umgekehrte Polarität: Der Lack bleibt dort, wo die Maske durchsichtig ist |
| Auflösung | Hoch, geeignet für feine Muster | Traditionell geringer, weil der Lack im Entwickler quellen kann |
| Entwickler | Meist eine wässrige alkalische Lösung (z. B. TMAH) | Traditionell ein organisches Lösungsmittel; auch die Negativ-Entwicklung (NTD) moderner Lacke verwendet Lösungsmittel |
| Flankenprofil | Leicht geneigt bis nahezu senkrecht | Kann mit Unterschneidung hergestellt werden, was Lift-off-Prozesse unterstützt |
| Typische Materialien | Novolak mit Diazonaphthochinon-Inhibitor (DNQ); chemisch verstärkte Polymere für KrF, ArF und EUV | Zyklisierter Kautschuk mit Bisazid (älter); epoxidbasierter SU-8 für dicke MEMS-Strukturen |
| Dicke Schichten | Weniger üblich | Gut geeignet: SU-8 erzeugt hohe Strukturen mit hohem Aspektverhältnis |
| Typische Anwendungen | Nahezu die gesamte moderne IC-Lithografie | MEMS, Lift-off-Strukturierung, Leiterplatten, dicke Schichten für das Packaging und einige Spezialschichten in fortgeschrittenen Technologieknoten |
Die Zahlenangaben sind typische Größenordnungen und variieren je nach Prozessgeneration und Produkt.