Veraschung von Fotolack (Photoresist Ashing)
Was ist die Veraschung von Fotolack?
Die
Veraschung von Fotolack (Photoresist Ashing) ist ein
trockenes Reinigungsverfahren, bei dem
organisches Material (Fotolack, Resist) von einer Oberfläche entfernt wird. Dieses Verfahren wird häufig in der
Halbleiterfertigung, Mikrosystemtechnik (MEMS) und Sensorfertigung eingesetzt.
Ziel der Veraschung
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Entfernung von Fotolackrückständen nach Lithographie- oder Ätzprozessen
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Reinigung von Wafern oder Substraten vor weiteren Bearbeitungsschritten
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Rückstandsfreies Entfernen von organischen Schichten ohne Beschädigung des Substrats
Methoden der Fotolack-Veraschung
1. Plasma-Veraschung (O₂-Plasma, RF oder MW-Plasma)
Hierbei wird
Sauerstoffplasma (O₂) genutzt, um organischen Fotolack durch
Radikalreaktionen in CO₂, CO und H₂O zu zerlegen.
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Anwendungsbereiche:
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Halbleiterfertigung (CMOS, MEMS)
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Maskenreinigung
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Oberflächenvorbereitung für Dünnschichtprozesse
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Prozessparameter:
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Druck: 0,1 – 10 mbar
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Temperatur: 100 – 300 °C
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Frequenz: RF (13,56 MHz) oder Mikrowelle (2,45 GHz)
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Gase: O₂, O₂/N₂, O₂/CF₄ für selektive Prozesse
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Vorteile:
✔ Schonende Entfernung ohne mechanische Belastung
✔ Kein chemischer Abfall
✔ Kompatibel mit empfindlichen Materialien
2. Thermische Veraschung (Bsp.: Hochtemperatur-Öfen)
Hierbei wird der Fotolack durch
Oxidation bei hohen Temperaturen (600–900 °C) in O₂ oder Luft verbrannt.
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Anwendungsbereiche:
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Herstellung von SiC-Bauteilen
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Hochtemperatur-tolerante Prozesse
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Vorteile:
✔ Einfache Prozessführung
✔ Hohe Durchsatzrate ⚠
Nachteile:
❌ Nur für hitzebeständige Materialien geeignet
❌ Nicht für empfindliche Strukturen
3. Chemische "Nass-Veraschung" (Piranha-Ätzung, Ozonbehandlung)
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Piranha-Ätzung: Mischung aus H₂SO₄ + H₂O₂ löst organische Rückstände extrem schnell auf
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Ozonbehandlung: UV-Ozon entfernt Fotolack durch Oxidation mit O₃
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Vorteile:
✔ Rückstandsfreie Entfernung
✔ Gut für Glas, SiO₂, Metalle ⚠
Nachteile:
❌ Aggressive Chemikalien erforderlich
❌ Sicherheitsrisiken durch starke Oxidationsmittel
Fazit
Die
Plasma-Veraschung (O₂-Plasma) ist der bevorzugte Ansatz in der Halbleiter- und Mikroelektronikindustrie, da sie
schonend, umweltfreundlich und rückstandsfrei ist. Für Hochtemperatur-Prozesse ist die
thermische Veraschung geeignet, während für spezielle Anwendungen
chemische Methoden eingesetzt werden.