Проявление слоя фоторезиста

При проявлении скрытого изображения в фоторезистах удаляют ненужные участки слоя, после чего на поверхности пластины остается защитный рельеф, конфигурация которого соответствует рисунку на фотошаблоне.

В качестве проявителей негативных резистов используют: диоксан, хлорбензол C₆H₅Cl, трихлорэтиленC₂HCl₃, толуолC₆H₅CH₃и др. Проявитель должен обладать хорошей растворяющей способностью и минимальным воздействием на облученные участки фоторезиста. При заниженной экспозиции облученные участки сильно набухают, что приводит к искажению рисунка и, следовательно, к уменьшению разрешающей способности фотолитографического процесса.

Механизм проявления негативных фоторезистов основан на следующих процессах:

- диффузия молекул проявителя в экспонированные и неэкспонированные участки слоя фоторезиста;

- набухание неэкспонированных участков, их растворение и переход молекул полимера в объем проявителя;

- формирование рельефа элементов рисунка;

- удаление остатков фоторезиста с неэкспонированных участков;

- испарение проявителя из объема экспонированных участков фоторезиста и восстановление первоначальных геометрических размеров элементов рисунка.

Проявитель для негативных фоторезистов должен обладать хорошей растворяющей способностью по отношению к исходному полимерному материалу фоторезиста и минимальным воздействием на экспонированные участки слоя. Кроме того, проявитель должен вызывать минимальное набухание экспонированных и наименьшие искажения геометрических размеров элементов рисунков. Набухание экспонированных участков в основном зависит от количества поперечных связей и свойств молекул сшитого полимера.

При недостаточной экспозиции облученные участки будут полностью растворяться, либо набухать до такой степени, что слой фоторезиста может оторваться от поверхности подложки или настолько увеличиться в объеме, что соседние элементы рисунка соединятся между собой.

Негативные фоторезисты проявляют пульверизацией или поливом. Эти методы обеспечивают чистоту процесса, хорошее удаление продуктов реакции и высокую производительность, а также возможность объединения в едином цикле на одной установке операций проявления, промывки и сушки на центрифуге.

Проявление позитивных фоторезистов на основе НХД сопровождается химической реакцией превращения полученной при экспонировании инденкарбоновой кислоты в хорошо растворимую соль, которая затем хорошо вымывается. В качестве проявителей применяют слабые водные и водно-глицериновые щелочные растворы КОН, NaOH,Na₃PO₄·12H₂O.

Особенностью проявления позитивных фоторезистов является практическое отсутствие набухания необлученных участков слоя, поэтому они имеют большую разрешающую способность и меньшую ее зависимость от толщины фотослоя по сравнению с негативными фоторезистами. Однако позитивные фоторезисты чувствительны к перепроявлению. Незначительные изменения концентрации проявителя сильно влияют на точность передачи изображения. Время проявления стремятся свести к минимуму, так как возможно разрушение незасвеченных участков.