DE2035191C - Photographisches Verfahren zum Herstellen eines thermisch stabilen Resistbildes - Google Patents

Description

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dichromat.

zeichnet, daß die Wärmenachbehandlung der Auf- Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird das

Zeichnungsschicht 1 bis 30 Minuten lang erfolgt. 40 Verhältnis des Polyamides zum Dichromat im Photo-

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- lack zwischen 40: 1 und 70: 1 eingestellt,
zeichnet, daß die Wärmenachbehandlung 20 Mi- Eine Photolack lösung kann erhalten werden durch nuten lang bei 25O^CC stattfindet. Mischen des Polyamides mit dem Dichromat (wie

dieses in einem Lösungsmittel aufgelöst ist), wobei

....,,, 45 eine Lösung erhalten wird, die 7 bis 10 Gewichts-

prozent Polyamid enthält. Dabei hängt der Mindest-

und der Maximalgehalt von der erforderlichen Viskosität der Lösung ab.

Die Erfindung betrifft ein photographisches Ver- Die so hergestellte Photolacklösung wird dann im

fahren zum Herstellen eines thermisch stabilen Resist- 5° nächsten Verfahrensschritt auf eine geeignete Unterlage

bildes, bei dem eine lichtvernetzbare Schicht eines aufgetragen. Zweckmäßig erfolgt dieses nach üblichen

Photolacks aus einem Dichromat und einem Polyamid Schleudermethoden, wobei Schleuderdrehzahlen im

aufgetragen, durch eine Kopiervorlage belichtet und Bereich von 2000 bis 10000 Umdrehungen pro Minute

durch Weglösen von unbelichteten, löslich gebliebenen benutzt werden. Die ausgewählte Unterlage kann eine

Schichtteilen entwickelt wird. 55 Glasplatte sein, ein Halbleiterplättchen oder eine

Es ist bekannt, in der photographischen Technik fertiggestellte integrierte Schaltung. Die einzige Be-

Aufzeichnungsmaterialien zu verwenden, deren licht- schränk ung für die Unterlage ist die, daß sie bei den

vernetzbare Schichten eine lichtempfindliche Ver- im Rahmen des jeweiligen Herstellungsverfahrens zur

bindung des 6wertigen Chroms und Polyamide ent- ^ Anwendung gelangenden Temperaturen thermisch

halten (vgl. USA.-Patentschriften 3 060 027 und 60 stabil ist. Demgemäß eignen sich als Unterlage-

102 030). Die zunehmende Verfeinerung der Halb- materialien zahlreiche Stoffe. Die Dicke der auf die

leitertechnologie führte zur Entwicklung zahlreicher Unterlage aufgebrachten lichtvernetzbaren Schicht

Verarbeitungsmethoden, wie oberflächliches Dotieren reicht wünschenswerterweise von 0,1 bis 2 Mikrometer,

durch Beschüß mit einem Ionenstrahl, Ätzen mit Hilfe wobei diese Grenzen durch praktische Erwägungen

der kathodischen Zerstäubung, die unter Benutzung 65 diktiert sind. Die Beschichtungen der gewünschten

'von Photolacken du. einführt werden. Nachteilig an Dicke werden im allgemeinen während Zeitspannen

den bekannten Photolacken ist, daß sämtliche handeis- aufgetragen, die von 1 bis 60 Sekunden reichen. Wäh-

Ublichen Photolacke bei Temperaturen in der Gegend rend der sehr kurzen Schleuderbehandlung trocknen

die auf die Oberfläche der Unterlage aufgebrachten Schichten im allgemeinen durch Verdampfung des Lösungsmittels. Sollten jedoch Schichten mit einer Dicke in der Größenordnung von 2 Mikrometer gewünscht sein, so wurde es als nützlich gefunden, die Beschichtung 1 bis 5 Minuten lang bei 40 bis 70⁰C zu trocknen. Der Trocknungsvorgang kann visuell durch Änderungen im Interferenzmuster der aufgetragenen Schichten beobachtet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die lichtvernetzbare Schicht in einer Dicke von 0,5 bis 2 Mikrometer im Schleuderauftragsverfahren auf die Unterlage aufgebracht.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird mit Licht belichtet, dessen WellenläEge im Bereich von 35OÖ bis 5300 A liegt

Der angegebene Wellenlängenbereich ergibt sich durch den Absorptionsbereich des verwendeten Dichromat-Photosensibilisators. Eine Empfindlichkeitsspitze wurde bei einer Wellenlänge von 3800 A gefunden!

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird deshalb mit Licht einer Wellenlänge von 3800 A belichtet.

Der nächste Verfahrensschritt ist die Entwicklung der belichteten Schicht. Die Entwicklung wird mit einer Lösung vorgenommen, die eine Mischung von 1,2-Dichloräthan und l-Methyl-2-pyrrolidinon in einem Verhältnis enthält, das von 1: 3 bis 3 : 1 reicht. Abweichungen vom angegebenen Verhältnisbereich führen, wie gefunden wurUe, entweder zu einer nicht ausreichenden Entwicklung (>3:1DCÄ/MP) oder zu einer Uberentwicklung (< 1: 3 DCÄ/MP). Die Entwicklung wird durch 1 bis 5 Sekunden langes Eintauchen der belichteten Schicht in die Entwicklerlösung eingeleitet, wonach sich dann ein 1 bis 5 Sekunden langes Eintauchen der Schicht in eine Lösung aus reinem 1,2-Dichloräthan anschließt.

Nach der Entwicklung werden die Aufzeichnungsmaterialien in Luft getrocknet. Die letzte Stufe bei der erfindungsgemäßen Herstellung des Resistbildes ist eine 1 bis 30 Minuten lange Wärmenachbehandlung der entwickelten Aufzeichnungsschicht bei Temperaturen im Bereich von 200 bis 400⁰C. Hierbei sind den kürzeren Zeiten die höheren Temperaturen, und umgekehrt, zugeordnet Während dieses Verfahrensschrittes läuft eine weitere Kondensationsreaktionsstufe ab, wodurch ein thermisch stabiles Polyimid S entsteht

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine I bis 30 Minuten lange Wärmenachbehandlung des Aufzeichnungsmaterials.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ίο erfolgt die Wärmenachbehandlung 20 Minuten lang bei 250° C.

Durch die Erfindung werden thermisch stabile Resistbilder erreicht.

' Beispiel

Eine Photolacklösung wurde hergestellt durch Mischen von 4 Milliliter eines Reaktionsproduktes aus Pyromellitsäuredianhydrid und 4,4'-Diaminodiphenyl-

ao äther (13 Gewichtsprozent Polyamid, Rest l-Methyl-2-pyrrolidinon als Lösungsmittel), mit 10 Milligramm Natriumdichromat, das in 2 Milliliter l-Methyl-2-pyrrolidinon aufgelöst war. Die Lösung wurde dann auf ein oxydiertes Siliziumplätichen im Schleuder-

s5 auftragsverfahren 1 Minute langbei 7000 Umdrehungen pro Minute aufgetragen, um eine 0,5 Mikrometer dicke Beschichtung zu erhalten. Danach wurde die aufgetragene Schicht durch eine Kopiervorlage hindurch mit gefiltertem Licht einer 200-Watt-Quecksilberlampe 120 Sekunden lang belichtet, wobei die gesamte Belichtungsenergie 1 Joule betrug. Das belichtete Aufzeichnungsmaterial wurde dann 5 Sekunden lang in einer 1 : 1-Mischung von Dichloräthan und l-Methyl-2-pyrrolidinon entwickelt und nachfolgend 5 Sekunden lang in 1,2-Dichloräthan eingetaucht. Schließlich wurde das entwickelte Aufzeichnungsmaterial 20 Minuten lang auf 250° C erhitzt, wodurch ein thermisch stabiles, aus Polyimid bestehendes Resistbild resultierte.

Mit Hilfe der thermischen gravimetrischen Analyse wurde bestimmt, daß das so erhaltene Resistbild bis zu Temperaturen von 500 C stabil war. Das resultierende Polyimid-Resistbild zeigte des weiteren eine Auflösung von 2,0 Mikrometer für Linien und Zwischenräume.

Claims (1)

1. von 200°C anfangen, sich zu zersetzen; es besteht

   Patentansprüche · daher insoweit ein starkes Bedürfnis nach Photolacken

   mit hoher Temperaturbeständigkeit und mit einer

   1. PhotographischeF Verfahren zum Herstellen thermischen Stabilität, bei Temperaturen oberhalb eines thermisch stabilen Resistbildes, bei dem eine 5 400⁰C.

   lichtvernetzbare Schicht eines Photolacks aus einem Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Her-

   Dichromat und einem Polyamid aufgetragen, durch stellung von thermisch stabilen Resistbildern anzu-

   eine Kopiervorlage belichtet und durch Weglösen geben.

   von unbelichteten, löslich gebliebenen Schicht- Der Gegenstand der Erfindung geht aus von einem teilen entwickelt wird, dadurch gekenn- io photographischen Verfahren zum Herstellen eines zeichnet, daß für die lichtvernetzbare Schicht thernüsch stabilen Resistbildes, bei dem eine lichtals Polyamid ein Reaktionsprodukt aus 4,4'-Di- vernetzbare Schicht eines Photolacks aus einem DiaminodiphenylätherundPyromellitsäuredianhydrid ■ chromat und einem Polyamid aufgetragen, durch eine verwendet wird und daß die nach der Entwicklung Kopiervorlage belichtet und durch Weglösen von auf der Unterlage verbliebenen, belichteten und 15 unbelichteten, löslich gebliebenen Schichtteilen entunlöslich gewordenen Schichtteile der bildmäßig wickelt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß lichtvernetzten Aufzeichnungsschicht einer Wärme- für die lichtvernetzbare Schicht als Polyamid em nachbehandlung bei Temperaturen zwischen 200 Reaktionsprodukt aus 4,4'-Diaminodiphenyläther und und 400^L C unterzogen werden. Pyromellitsöuredianhydrid. verwendet wird und daß

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- »o die nach der Entwicklung auf der Unterlage verzeichnet, daß das Verhältnis des Polyamides zum bliebenen, belichteten und unlöslich gewordenen Dichromat im Photolack zwischen 40': 1 und 70: 1 Schichtteile der bildmäßig lichtverneuien Aufzeklieingestellt wird. nungsschicht einer Wärmenachbehandlung bei Tempe-

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- raturen zwischen 200 und 400°C unterzogen werden, zeichnet, daß die lichtvernetzbare Schicht auf die 15 Wie angegeben, ist die erste Verfahrensstufe des Unterlage in einer Dicke von 0,5 bis 2 Mikrometer erfindungsgemäßen Verfahrens das Aufbringen eines im Schleuderauftrags\erfahren aufgebracht wird. Photolacks aus einem löslichen Dichromatsalz, das

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- als ein lichtempfindliches Vernetzungsmittel dient, zeichnet, daß das lichtempfindliche Aufzeichnungs- einem Polyamid aus Pyromellitsäuredianhydrid und material mit Licht belichtet wird, dessen Wellen- 30 4,4'-Diaminodiphenyläther, aufgelöst in einem ge-Ii e im Bereich von 3500 bis 5300 A liegt. eigneten Lösungsmittel wie l-Methyl-2-py.:. lidionon.

   Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Dimethylformamid oder Dimethylacetamid. Der er-

   zeicunet. daß mit Licht mit einer Wellenlänge von^ haltene Photolack enthält im Regelfall 10 bis 15 Ge-

   3800 A belichtet wird. wichtsprozent an Polyamid.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 Das verwendete Dichromatsal/ kann jegliches zeichnet, daß die Unterlage ein oxydiertes Silizium- bekannte lichtempfindliche Dichromatsalz sein, beiplättchen ist. spielsweise Natrium-, Kalium- oder Ammonium-