Die optische Absorption bzw. spektrale Empfindlichkeit vieler unbelichteter Photolacke erstreckt sich vom kurzwelligen sichtbaren bis in den nahen ultravioletten Spektralbereich und ist den Emissionslinien der üblicherweise verwendeten Hg-Dampflampen ("i-line" = 365nm, "h-line" = 405nm, "g-line" = 435nm) angepasst. Daraus resultiert das typisch rötlich-bräunliche Erscheinungsbild bereits weniger μm dicker Schichten. Beim Belichten bleichen Fotolacke bis ca. 300 nm nahezu vollständig. Neben den Breitbandempfindlichen Fotolacken gibt es auch solche, welche z.B. nur bei h- und i-line sensitiv sind (z.B. AZ 5214E, AZ 9260) oder die im Sichtbaren nahezu transparenten, nur um i-line empfindlichen Negativlacke AZ nLOF 2000.
Beim Belichten bleichen Positivlacke, werden also im gesamten Sichtbaren Spektralbereich nahezu vollständig transparent.
Die bei der Laserbelichtung prinzipiell hohen anwendbaren Lichtdosen erlauben - in Grenzen - auch eine Belichtung von Fotolack außerhalb des angegebenen empfindlichen Spektralbereichs, welcher keine Stufenfunktion darstellt sondern über mehrere 10 nm in Richtung Null abfällt.
Bei der Verarbeitung von Fotolacken ist es generell ratsam, unter Gelblicht Bedingungen zu arbeiten, was z. B. mit Gelbfolien vor Lampen und Fenster erreicht werden kann. Diese sollten auf jeden Fall Wellenlängen < 500 nm komplett blocken, um eine unbeansichtige Belichtung (= höhrerer "Dunkelabtrag") aufgebrachten Fotolacks zu verhindern.
Der Absorptionskoeffizient a, die Lichtintensität I in der
Tiefe d der Lackschicht (bezogen auf die einfallende Intensität I0) und der Extinktionskoeffizient k hängen über die Wellenlänge l wie folgt zusammen:
Die für jeden (generell als lösemittelfrei angenommenen)
Fotolack von der bereits absorbierten Lichtdosis abhängigen Cauchy-Konstanten
N1, N2 und N3 beschreiben den Brechungsindex n als Funktion der Wellenlänge (Einheit μm) wie folgt:
Die Cauchy-Konstanten werden üblicherweise im unbelichteten
(unbleached) und vollständig belichteten (bleached) Zustand
angegeben. Zu beachten ist, dass die Cauchy-Konstanten generell aus den im
sichtbaren Spektralbereich gemessenen Werten von n gefittet werden und für den spektralen Verlauf von n(l) im UV-Bereich (also auch bei i-line!) nicht gelten. Die wellenlängenabhängigen Dill-Parameter beschreiben den Extinktionskoeffizienten von Fotolack in Abhängigkeit der (evtl. durch Belichten verringerten) Konzentration an Fotoinitiator PAC wie folgt:
Die optischen Parameter (Cauchy, Dill, Extinktion) ausgewählter Fotolacke erhalten Sie von uns gerne auf Anfrage (unten aufgeführter Link). |
Optische Absorptionsspektren einiger Fotolacke
Bleaching (Bleichen)
Anfrage: Info über optische Parameter