Résine photosensible - Définition

Résines photosensibles DUV

Les résines photosensibles DUV (pour deep ultraviolet - ultraviolet lointain) sont typiquement des polymères basés sur les polyhydroxystyrènes avec un générateur photoacide procurant le changement de solubilité. Cependant, ce type de matériau n'utilise pas le diazocouplage. Les mécanismes couplés des absorptions benzène-chromophore et DNQ-Novolac conduisent à une absorption plus importante par les résines DNQ-Novolac dans l'ultraviolet lointain, nécessitant une plus grande quantité de lumière pour atteindre une exposition suffisante. L'absorption forte dans l'ultraviolet lointain conduit à une diminution de la sensibilité de la résine photosensible.

Résine photosensible DNQ-Novolac

Une résine photosensible positive très commune, utilisée avec les bandes I, G, et H d'une lampe à vapeur de mercure, est basée sur un mélange de diazonaphtoquinone (DNQ) et d'une résine Novolac (résine de phénolformaldéhyde). La DNQ inhibe la dissolution de la résine Novolac, cependant, sous exposition de lumière, le taux de dissolution croît même au delà de celui de la Novolac pure. Le mécanisme par lequel le DNQ non exposé inhibe la dissolution de la résine Novolac n'est pas encore bien compris, mais on pense qu'il est lié aux liaisons hydrogène (ou plus exactement un couplage diazoïque dans la région non-exposée). Les résines photosensibles DNQ-Novolac sont développées par dissolution dans une solution basique (habituellement dans une solution à 0,26 N d'hydroxyde de tétraméthylammonium dans de l'eau).

Amplification chimique

Les résines photosensibles utilisés en production pour les ultraviolets ou les longueurs d'ondes plus courtes nécessitent l'utilisation d'une amplification chimique afin d'accroître leur sensibilité à l'exposition à l'énergie. Cela est effectué afin de contrer l'absorption plus importante aux longueurs d'ondes courtes. L'amplification chimique est parfois aussi utilisée pour les expositions à une faisceau d'électrons afin d'accroître la sensibilité aux doses d'exposition. Des acides relachés durant le procédé par la radiation d'exposition diffusent durant l'étape de post-exposition. Ces acides rendent le polymère d'entourage soluble dans le révélateur. Une seule molécule d'acide peut catalyser de nombreuses réactions de déprotection; par conséquent, moins de photons ou d'électrons sont nécessaires. La diffusion d'acide est importante non seulement pour accroître la sensibilité et la qualité de la résine photosensible, mais aussi pour limiter la rugosité de la ligne de bord due au bruit statistique. Cependant, la longueur de diffusion de l'acide est en elle-même un limiteur potentiel de la résolution. De plus, trop de diffusion réduit le contraste chimique, conduisant encore à plus de rugosité. Une résine photosensible négative amplifiée très commune est basée sur des polymères de type époxyde et la libération d'acide de Lewis par le photo-initiateur. Le nom commun de ce produit est la résine SU-8[5], qui peut être indifféremment exposée avec un rayonnement ultraviolet (i-line) ou un faisceau d'électrons.