Способ получения рельефного изображения на металле или окисле металла

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЛЬЕФНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА МЕТАЛЛЕ ИЛИ ОКИСЛЕ МЕТАЛЛА включающий нанесение на поверхность металла или окисла металла светочувствительной полимерной композиции, высушивание до образования пленки, экспонироВайие актиничным светом и удаление пленки с неэкспонированных участков обработкой растворителем, о т л и ч а ю ЩИ йс я тем, что, с Целью йовышения качества штрихового изображения, распространения способа на полутоновые изображения, а также упрощения процесса, на указанную поверхность наносят композицию, продукты фотолиза которой растворяют соприкасающиеся с ними участки металлической или металлоокисной поверхности. 2.Способ по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что в качестве металла используют никель или окись железа (III), а в качестве свеТочувствительной композиции - раствор полиакрилата ипи поливинилкарбазола в органическом растворителе с добавками йода или бромоформа. 3.Способ по п. 2, о т л и ч аю щи и с я тем, что используют светоЧувствительйую композицию при (Л еледующем содержаний компонентой: Поливинилкарба3ол или поликрйлат (ТУ 6-09-4347-47), г 250-330 В ВромофорМ, мл, 90-110 или йод кристаллический, г 5-7 Дихлорэтан, л До 1 со СО

СО1СЭ СОВЕТСКИХ

СО,И ЛЮВЧ

РЕСПУБЛИК

0% 01) 3(51) С 03 С 1/727

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И 0fHPÛÒÈA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю т (21) 3584650/18-10 (22) 11.03.83 (46) 07.08.84. Бюл. В 29 (72) В.И. Берзин, А.И. Угрюмов и Е.Е. Сироткина (71) Институт химий нефти Сибирского отделения АН СССР (53) 771.5(088.8) (56) l. Боков Ю.С. Фоторентгенои электронорезисты. И., "Связь", 1982 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЛЬЕФНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА МЕТАЛЛЕ ИЛИ ОКИСЛЕ МЕТАЛЛА включающий нанесение на поверхность металла или окисла металла светочувствительной полимерной композиции, высушнвание до образования пленки, экспониронание актиничным светом и удаление пленки с неэкспонированных участков обработкой растворителем, о т л и ч а ю g и йс я тем, что, с целью повышения качества штрихового изображения, . распространения способа на полутоновые изображения, а также упрощения процесса, на указанную поверхность наносят композицию, продукты фотолиза которой растворяют соприкасающиеся с ними участки металлической или металлоокисной поверхности.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве металла используют никель или окись железа (III), а в качестве светочувствительной композиции - раствор полиакрилата или поливинилкарбазола

s органическом растворителе с добавками йода или бромоформа.

3. Способ по и. 2, о т л и ч аю шийся тем, что используют g светочувствительную композицию при следующем содержаний компонентов:

Поливинилкарбазол или поликрйлат или йод крйсталлический, г 5-7

Дихлорэтан, л До 1 (ТУ 6-09-4347-47), r 250-330 д

Бромоформ, мл, 90-110

1107099

Изобретение относится к фотогра фии и может быть использовано для получения фазовых штриховых и тоновых изображений на металле и окислах металлов, а также в микроэлектронике и радиоэлектронной технике для изготовления схем печатного мон ° тажа, металлизированных фотошаблонов и Tфп °

Наиболее близким к изобретению 10 является способ получения рельефного изображения »а металле или окисле Металла, включающий нанесение на поверхность металла или окисла металла светочувствительной полимерной композиции (фоторезиста), высушивание до образования пленки, экспонирование актиничным светом, растворение экспонированных участков фоторезиста, удаление металла (окисла металла) с участ- 2р ков, свободных от фоторезиста, обработкой растворителем (травление) и удаление пленки фоторезиста с неэкспо. нированных участков обработкой соответствующим расf ворителем i13.

Недостатками способа являются многостадийность, не всегда удовлетворительное качество штрихового изображения, поскольку трудно регулировать степень травления пленки металла (окисла металла), невозможность получения полутонового изображения.

Цель изобретения — повышение качества штрихового изображения,распространение способа на полутоновые изоб-; 35 ражения, а также упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения рельефного изображения на металле или окис-40 ле металла, включающему нанесение на поверхность металла или окисла металла светочувствительной полимер- ной композиции, высушивание до образования пленки, экспонирование акти- 45 ничным светом и удаление пленки с неэкспонированных участков обработкой растворителем, на указанную поверхность наносят композицию, продукты фотолиза которой растворяют сопри- 0 касающиеся с ними участки металлической или металлоокисной поверхности.

В качестве металла используюг никель или окись железа (Ш), а в качестве светочувствительной компо- 55 зиции — раствор полиакрилата или поливинилкарбазола в органическом растворителе с добавками йода или бромоформа при следующем содержании компонентов:

Поливинилкарбазол или полиакрилат (ТУ 6-09-4347-47), г

Бромоформ, мл. или йод кристаллический, r 5-7

Дихлорэтан До1л

250-300

90-110

Сущность предложенного способа состоит в том, что продукты фотохимической реакции окисляют металл или окисел металла, в результате чего он с поверхности растворяется в полимере. Возможны различные комбинации металлов и окислов с полимерами и галогенсодержащими фотоактиваторами.

Пример 1. 1 г поливинилкарбазола растворяют в 3-4 мл дихлорэтана. В полученный раствор добавляют 0,3-0,4 мл бромоформа. Из приготовленного раствора наносят полимерную пленку толщиной 2-3 мкм на слой никеля толщиной 0,10-0,15 мкм, напыпен. ного на диэлектрическую подложку.

Полученный пленки сушат в темноте в течение 30-40 мин при комнатной температуре. Светочувствительный состав экспонируют УФ-светом через фотошаблон контактным способом.

В качестве источника УФ-излучения используют ртутную лампу ПРК-125.

Освещенность регистрируется люксометром Ю-116 и составляет 50000 лк.

Время. экспонирования подбирается экспериментально и при данной освещенности для полного фотохимического травления 0,1-0,15 мкм слоя никеля составляет 25-30 мин. По окончании экспонирования полимерная пленка смывается диметилформамидом или диоксаном. В местах действия УФ-света происходит растворение металла в голимере и на слое никеля появляется рельефное изображение. Разрешение не менее 50 мкм. Аналогичным способом получают полутоновое изображение на слое никеля при экспонировании

УФ-светом через соответствующий негатив, например на фотопленке "Фото-65".

Пример 2. Аналогично примеру 1 получают изображение на слое окисла трехвалентного железа, полученного пиролизом на стекле. Харак-теристики светочувствительного соста1107099

Составитель В. Кондратьев

Редактор С. Патрушева Техред А.Ач

Корректор Е. Сирохман

Заказ 5756/33 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ва аналогичны примеру 1. Время травления 0,1 мкм слоя окисла трехвалентного железа составляет 40-50 мин при освещенности 50000 лк.

Пример 3. 20-25 мг кристаллического йода растворяют в 3-4 мл дихлорэтана. К полученному раствору добавляют 1 г поливинилкарбазола.

Из раствора на 0,1.мкм слой окиси трехвалентного железа, полученного пиролизом пленки железа на стекле, наносят двухмикронную пленку светочувствительного полимера, сушат в темноте в течение 30-40 мин и экспонируют 40-50 мин УФ-светом через фотошаблон контактным способом. Освещенность составляет 50000 лк. По окончании экспонирования полимерную пленку смывают полярным растворителем, например диметилформамидом или диоксаном. На слое окисла железа получают рельефное изображение фотошаблона

Пример 4. 1 r полиакрилата растворяют в 5 мл дихлорэтана. К полученному раствору добавляют 0,30,5 мл бромоформа. На слой никеля толщиной 0,10-0,15 мкм, напыленного на диэлектрическую подложку, наносят. полимерную пленку толщиной 2-3 мкм, сушат в темноте 20-30 мин и экспонируют УФ-светом через штриховой фотошаблон. Время экспонирования, необходимое для полного удаления слоя

5 никеля толщиной 0,10-0,15 мки, составляет 5-7 мин при освещенности

50000 лк.. Пример 5. Аналогично приме10 ру 4 проводят процесс фотохимического травления слоя окисла трехвалентного железа, пиролизованного на стекле.

Время травления 0,1 мкм слоя окисла железа при освещенности 50000 лк

15 составляет 10-12 мин.

Процесс фотохимического травления реализуется, вероятно, путем взаимодействия реакционноспособных свободных радикалов, образующихся при фо20 толизе бромоформа или йода под действием УФ-света, с атомами металла.

Простота технологического процесса, доступность и дешевизна исходных компонентов, при помощи которых ре25 ализуется предложенный способ, позволит значительно упростить известный процесс фотолитографии и обеспечить получение качественных печатных форм на металле и окислах металла.