DD203988A1

DD203988A1 - Verfahren zur herstellung von fotomasken zur erzeugung feiner strukturen

Info

Publication number: DD203988A1
Application number: DD23262181A
Authority: DD
Inventors: Alexander Altmann; Werner Hofmann; Willi Goebke; Kurt-Walter Rentz
Original assignee: Elektro Physikalische Werke
Priority date: 1981-08-17
Filing date: 1981-08-17
Publication date: 1983-11-09

Abstract

Aufgabenbereich: Einlagige, mehrlagige Leiterplatten, Mikroelektronik. Die Erfindung stellt sich das Ziel, ein Verfahren insbesondere zur Herstellung von Fotomasken fuer Leiterplatten mit feinen Strukturen (Leiterzugabstand und Leiterzugbreite kleiner 0,2 mm) zu entwickeln. Dabei soll die Maske eine hohe Widerstandsfaehigkeit gegen mechanische Beanspruchung, Anfaelligkeit gegen Staub und andere Verschmutzungen sowie eine hohe Lebensdauer aufweisen. Dabei befindet sich das absorbierende Material (2) in der nichtabsorbierenden Traegersubstanz (1) und reicht geometrisch nicht ueber deren Oberflaeche hinaus. Die Erfindung ermoeglicht die Herstellung von Fotomasken fuer Leiterplatten mit feinen Strukturen (Leiterzugbreite und Leiterzugabstand kleiner 0,2mm),wobei die Maske eine hohe Widerstandsfaehigkeit gegen mechanische Beanspruchung sowie eine hohe Lebensdauer aufweist und regenerierbar ist. Anwendungsgebiet: Leiterplattenherstellung, Mikroelektronik.

Description

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ge Schreibung der Erfindung;

a) fitel der Erfindung

"Verfahren zur Herstellung von Fotomasken zur Erzeugung feiner Strukturen"

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fotomasken zur Erzeugung feiner Strukturen. An Stelle der Strukturierung des Originals durch eine absorbierende Schicht auf dem Trägermaterial erfolgt die Strukturierung durch Eingravieren der Struktur (nach bekannten Verfahren) in das !Trägermaterial und durch Ausfüllen der Vertiefungen mit absorbierendem Material. Typische Anwendungsgebiete sind die Leiterplattenherstellung (Leiterzüge und LeiterZugabstände kleiner 0,2 mm) sowie die Mikroelektronik.

g) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bisher wurden fotomasken verwendet, mit denen die Strukturierung durch eine absorbierende Schicht auf dem Trägermaterial erfolgte. Diese Masken sind zur Herstellung feiner Strukturen (Leiterzugbreiten und -abstände kleiner 0_г2 mm) nur unvollkommen geeignet. Ihre unzureichende Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung (Kratzer)_} Anfälligkeit gegen Staub und andere Verschmutzungen führt gerade bei feinen Strukturen zu Kurzschlüssen, Unterbrechern sowie Qualitätsmängeln bei den Leiterplatten,

Es sind Verfahren bekannt, bei denen zur Herstellung einer Potomaske eine dünne Metallschicht von einem transparenten Substrat mittels Laserstrahl entfernt wird. Bei diesem Verfahren entstehen zwar widerstandsfähige fotomasken, jedoch kann das Strukturieren und damit das Entfernen der Metallschicht nur mit Laserstrahl erfolgen.

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Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen als Aufzeichnungsmaterial verschiedene Schichten aufgebracht werden, z. B. Aufdampfen oder kathodisches Zerstäuben von Metalloxidschichten, isolierende Kunststoffschichten sowie eine Silberhalogenidschicht· Die Strukturierung erfolgt hierbei fototechniseh· Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem für transparente- Fotomasken ein Farbbild durch Eindiffusion von Ionen eines Färbungsmaterials in eine Glasunterlage erzeugt wird»

Alle genannten Verfahren haben den lachteil, daß sie aus einer Vielzahl von Arbeitsschritten bestehen und sehr aufwendig sind. Dieser Aufwand ist zur Erreichung der bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen notwendigen Genauigkeiten erforderlich.

Folgende Literaturstellen werden zu den genannten Verfahren angegeben:

- Journal of Photographic Science" Bd. 12 C 1.964), S. 181 - 190

- Sonderdruck "Photographic und Film in Industrie und Technik III, Bericht über den III. Internationalen Kongreß für Photographie und Film in Industrie und Technik", Köln 6. - 8. 10.. 1970

- R. Paul "Mikroelektronik", VSB Verlag Technik Berlin, 1981 Die genannten Verfahren haben folgende Nachteile:

- Es ist eine Vielzahl von Arbeitsschritten erforderlich; die Verfahren sind deshalb sehr aufwendig.

- Die nach den genannten Verfahren hergestellten Fotomasken sind nicht regenerierbar.

d) Ziel der Erfindung;

Die Erfindung stellt sich das Ziel, ein Verfahren inabesondere zur Herstellung von Fotomasken für Leiterplatten mit feinen Strukturen (Leiterzugbreite und Leiterzugabstand kleiner 0,2 mm) zu entwickeln, wobei die Maske eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung, Anfälligkeit gegen Staab and andere Verschmutzungen sowie eine hohe Lebensdauer aufweist and das absorbierende Material sich in der nichtabsorbierenden Trägersubstanz befindet und geometrisch nicht über deren Oberfläche hinausreicht. Dabei wird in die nichtabsorbierende Trägersubstanz nach bekannten Verfahren das Layout eingraviert und die entstandenen Vertiefungen werden mit einem absorbierenden Material ausgefüllt.

ѳ) Darlegung des Wesens der Erfindung

- Die technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Fotomasken für Leiterplatten mit feinen Strukturen vLeitersagbreite und Leiterzugabstand kleiner 0,2 mm) zu entwickeln, wobei die Maske eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung sowie eine hohe Lebensdauer aufweist.

- Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in der Weise gelöst, daß fotomasken aus maßbeständigem, kratzfestem, lichtdurchlässigem Material (z. B. Glas) verwendet werden, in welches die Lei.terbildstruktur als Vertiefung eingebracht ist, die mit absorbierendem Material (z. B. Farbe, Metall, Metalloxid, Kunststoff) ausgefüllt wird. Das Ausfüllen kann durch Besprühen, Tauchen, Aufwalzen, Bedrucken, oder Einstreichen erfolgen.

Das überstellende Füllmaterial wird entfernt durch mechanisches Abtragen, wie Überschleifen, Überpolieren (oder durch Abwaschen), so daß nach diesem Vorgang nur noch die Vertiefungen mit absorbierendem Material ausgefüllt sind. Die Vertiefungen können nach-herkömmlichen Verfahren, wie Ätztechnik, mechanische Abtragung, Laserstrahlabtragung о. ä., eingebracht werden. Ein solches Original weist eine hohe maßliche und zeitliche Stabilität auf, läßt sich leicht reinigen und erforderlichenfalls durch Erneuern der absorbierenden Schicht and überschleifen der Flächen regenerieren* Es gewährleistet damit eine hohe Qualität und sehr gute Seproduzierbarkeit der herzustellenden Leiterplatten/Strukturen. Die Masken sind prinzipiell als Segativ oder Positiv ausführbar.

f) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert -werden.

In Fig. 1 ist das durchlässige Trägermaterial (1) dargestellt, das z, B. aus Glas bestehen kann.

Fig. 2 zeigt das Trägermaterial (1) nach dem Einbringen der Leiterbildstruktur als Vertiefung, was durch herkömmliche Verfahren (Ätztechnik, mechanisches Abtragen, Laserstrahlabtragung) erfolgt.

In Fig. 3 iS't das Trägermaterial (1) mit dem absorbierenden Füllmaterial (2) beschichtet· Das Beschichten kann durch Tauchen, Besprühen, Bedrucken, Aufwalzen oder Einstreichen erfolgen.

In Fig. 4 ist das fertige Original-nach Abschleifen des überstehenden Füllmaterials (2) dargestellt,

Claims

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Erfind tings ans prüc he

1. Verfahren zur Herstellung von Fotomasken zur Erzeugung feiner Strukturen, dadurch gekennzeichnet, daß an Stella der Struktorierung der Maske durch eine absorbierende Schicht auf dem Trägermaterial die Strukturierung durch Eingravieren der Struktur in das Trägermaterial (nach bekannten Verfahren) und durch Ausfüllen der Vertiefungen mit absorbierendem Material erfolgt. Die Masken sind prinzipiell als legative und als Positive ausführbar.
2. Verfahren nach Punkt 1·, dadurch gekennzeichnet, daß daa Ausfüllen mit absorbierendem Millmaterial durch Tauchen_} Aufwalzen, Besprühen, Bedrucken oder Einstreichen erfolgt.
3. Verfahren nach Punkt 1,, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Maske durch Erneuern des absorbierenden Püllmaterials und Oberschleifen der Flächen regenerieren läßt,
4. Verfahren nach Punkt 1., dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Herstellung überstehende füllmaterial durch Überschleifen oder Überpolieren beseitigt wird.

Hierzu 1 Seüe Zeichnungen