DE2443108C3 - Method of making a die - Google Patents

Description

Urplatte etwas zu modifizieren, so daß die Nachbildung leicht durchgeführt werden kann.Modify the original plate somewhat so that the replication can be carried out easily.

In der Technik ist es bekannt, »Masken« mit einem vorbestimmten Muster zu erzeugen, die danach in Verbindung mit Fotoätztechniken verwendet werden können, um eine Vielzahl von Duplikatflächen zu erzeugen, die jeweils ein ähnliches vorbestimmtes Muster auf der Oberfläche haben. Zum Beispiel kann eine solche Maske verwendet werden, um Platten _roit einer sehr dünnen Metallobe.rflächenbeschichtung mit einem Laserstrahl wahlweise zu belichten, und es kann eine Vielzahl von Platten mit einem ähnlichen »Loch«-Muster in der Oberfläche hergestellt werden.It is known in the art to create "masks" with a predetermined pattern which can then be used in conjunction with photoetching techniques to create a plurality of duplicate areas each having a similar predetermined pattern on the surface. For example, such a mask can be used to plates _ro it a very thin Metallobe.rflächenbeschichtung with a laser beam to expose selectively, and there may be a plurality of panels having a similar "hole" pattern in the surface are prepared.

Alternativ kann em Fotogravierverfahren unter »5 Verwendung einer Urmaske angewendet werden, werden, welche durch chemische \tztechniken zu einer gemusterten Scheibe führen kann.Alternatively, you can use the photo engraving process under »5 Using a master mask can be applied, which by chemical etching techniques too a patterned disc.

Solche Techniken sind auf Grund der damit verbundenen Kosten und der zum Herstellen von Duplikaten oder Nachbildungen erforderlichen Zeit nicht direkt für die Herstellung von Matrizen, insbesondere für den Bedarf von Video-Plattensystemen anwendbar. Weil sich die Musterdimensionen dicht an die Wellenlänge sichtbarer Strahlung annähern, würden normale fotografische Hochgeschwindigkeitsduplikationstechniken ernsthaft durch Brechungseffekte beeinflußt.Such techniques are due to the cost involved and the need to create duplicates or replicas not directly required for the manufacture of matrices, in particular applicable to the needs of video disk systems. Because the pattern dimensions are close to the Wavelength of visible radiation would approach normal high speed photographic duplication techniques seriously affected by refractive effects.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem eine oben näher beschriebene Urplatte in eine Matrize für Nachbildungen umgewandelt werden kann.The invention is therefore based on the object of specifying a method of the type mentioned at the beginning, with which a master plate described in more detail above is converted into a die for replicas can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is contained in the characterizing part of claim 1 Features solved.

Gemäß der Erfindung wird eine gläserne Urplatte, die im allgemeinen einen sehr dünnen Film opaken Materials aufweist, der ungefähr 200 bis 400 A dick ist, durch schnelles Drehen mit einem dünnen Film (ungefähr 1 μ) eines Fotoresistmaterials beschichtet, wobei herkömmliche Techniken angewandt werden. Die Urplatte ist aus einem Glas, das für Licht in der Nähe der ultravioletten Strahlung transparent ist, z. B. aus einem Plattenglas, das geläppt und poliert ist. Der ursprünglich auf der Urplatte abgelagerte Film ist nur so dick, wie es erforderlich ist, um eine gleichmäßige, lochfreie Schicht zu erhalten, die für Licht opak ist.According to the invention, a glass master plate, which is generally a very thin film, is opaque Material that is approximately 200 to 400 Å thick by spinning it with a thin film (approximately 1 µ) of photoresist material using conventional techniques. The original plate is made of a glass that is transparent to light in the vicinity of the ultraviolet radiation, z. B. from a plate glass that is lapped and polished. The one originally deposited on the original plate Film is only as thick as is necessary to obtain an even, hole-free layer that is suitable for Light is opaque.

Das Fotoresistmaterial wird dann durch langsames Drehen der Rückseite der Urplatte gegenüber einem radial beweglichen, gebündelten ultravioletten Strahl langsam gedreht. Durch Verwenden eines spiralförmigen Entwicklungsprogramms wird die gesamte Urplatte gleichmäßig belichtet.The photoresist material is then made by slowly rotating the back of the master plate towards you radially moving, focused ultraviolet beam slowly rotated. By using a spiral In the development program, the entire original plate is exposed evenly.

Der opake Film dient als »Maske« oder Negativ und ermöglicht, daß das Licht das Fotoresistmaterial nur in den Bereichen belichtet, wo der metallische Film zur Bildung von »Löchern« weggeschmolzen ist. Als Ergebnis dieses Verfahrens wird entwickeltes Fotoresistmaterial an den Stellen der Löcher gefunden. Das übrige nicht belichtete Fotoresistmaterial wird »entwickelt«, indem es mit bekannten Lösungsmitteln abgewaschen wird.The opaque film acts as a "mask" or negative and allows the light to penetrate the photoresist material exposed only in the areas where the metallic film melted away to form "holes" is. As a result of this process, developed photoresist material is applied to the locations of the Holes found. The remaining unexposed photoresist material is "developed" by using it with known Solvent is washed off.

Nach dem Entwickeln eines Lochmusters, das in dem opaken, metallischen Film ungefähr 400 A tief war, wie es durch die Dicke des Films bestimmt war, wird nun eine komplementäre Ausbildung in Form von Beulen belichteten Fotoresistmaterials aufgezeichnet. Jede Beule hat ungefähr eine Höhe von 1 μ, die durch die Dicke der Schicht des Fotoresistmaterials bestimmt ist.After developing a hole pattern that is approximately 400 Å deep in the opaque metallic film was, as it was determined by the thickness of the film, is now a complementary training in shape recorded by bumps of exposed photoresist material. Each bump is approximately 1 μ in height, the is determined by the thickness of the layer of photoresist material.

Wenn die sich ergebende Nachbildung, die abgelesen werden soll, Techniken wie den »Phasenkontrast« verwendet, wird die Dicke des Fotoresistmaterials durch die gewünschte Differenz in der Höhe zwischen einer Deformation bestimmt, welche ein »Loch« darstellt, und der unverformten Oberfläche, welche einen Bereich eines »Nicht-Loches« darstellt. Die Schicht aus Fotoresistmaterial kann in der Dicke genau innerhalb eines Viertels der Wellenlänge des Lichts jeder gegebenen Frequenz zugeschnitten werden. Demzufolge kann die vorliegende Erfindung zum Herstellen von Nachbildungen verwendet werden, die zur Verwendung bei verschiedenen Wiedergabeverfahren unter Verwendung verschiedener alternativer Nachbildungstechniken gedacht sind.If the resulting replica to be read uses techniques such as "phase contrast" used, the thickness of the photoresist material is determined by the desired difference in the Determines the height between a deformation, which represents a »hole«, and the undeformed surface, which represents an area of a "non-hole". The layer of photoresist material can be in cut the thickness to within a quarter of the wavelength of light of any given frequency will. Accordingly, the present invention can be used to manufacture replicas suitable for use in various reproduction methods using various alternative replication techniques are intended.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further features of the invention are contained in the subclaims.

Nachfolgend ist die Erfindung in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung beschrieben, in der verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Beispielen dargestellt sind. Es zeigtThe invention is described in connection with the accompanying drawing in which various preferred embodiments of the invention are illustrated by means of examples. It indicates

F i g. 1 einen Schnitt einer Urplatte mit darauf aufgezeichneten Informationen,F i g. 1 shows a section of a master disk with information recorded on it,

Fig. 2 einen Schnitt der Urplatte der Fig. 1, auf welcher eine Schicht aus Fotoresistmaterial aufgebracht ist,FIG. 2 shows a section of the master disk of FIG. 1 which a layer of photoresist material is applied,

F i g. 3 einen Schnitt einer Urplatte nachdem das Fotoresistmaterial belichtet und entwickelt ist,F i g. 3 shows a section of a master plate after the photoresist material has been exposed and developed,

F i g. 4 einen Schnitt der Urplatte nachdem der Metallfilm entfernt ist, undF i g. 4 shows a section of the master disk after the metal film is removed, and FIG

F i g. 5 eine idealisierte perspektivische Darstellung der Vorrichtung zum Belichten des Fotoresistmaterials. F i g. 5 shows an idealized perspective illustration of the device for exposing the photoresist material.

In F i g. 1 ist in einem von der Seite gesehenen Schnitt ein Teil einer Urplatte 10 gezeigt, auf der eine Information aufgezeichnet ist. Die Urplatte 10 besteht bei der vorliegenden Erfindung aus einer als Substrat dienenden Glasplatte 12, deren obere Oberfläche geläppt und poliert ist und auf die ein dünner Film 14 eines Materials mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. metallisches Wismut, aufgebracht ist. Es ist zu erkennen, daß die Glasplatte 12 aus einem Material besteht, das für Strahlung in der Nähe ultravioletter Strahlung transparent ist. Herkömmliche Glasplatten haben sich hierfür als zufriedenstellend erwiesen.In Fig. 1 shows in a section seen from the side a part of a master disk 10 on which information is recorded. The master plate 10 consists in the present invention from a Substrate serving glass plate 12, the upper surface of which is lapped and polished and on which a thin Film 14 of a low melting point material, e.g. B. metallic bismuth is applied. It's closed recognize that the glass plate 12 is made of a material which is suitable for radiation in the vicinity ultraviolet Radiation is transparent. Conventional glass plates have proven to be satisfactory for this.

Während des Aufzeichnens schmilzt ein aufFlekken von einem Micron fokussierter Hochleistungslaserstrahl das Wismut-Metall in einem vorbestimmten Muster. Die Oberflächenspannung veranlaßt das geschmolzene Metall zu kleinen, virtuell unsichtbaren Kügelchen zu koagulieren, welche einen freien Bereich 16 mit einem Durchmesser von etwa einem Micron auf der Glasoberfläche hinterlassen.A spot melts while recording high-power laser beam focused by a micron, the bismuth metal in a predetermined Sample. The surface tension causes the molten metal to be small, virtually invisible To coagulate beads, which have a free area 16 with a diameter of about one Leave micron on the glass surface.

Die Information wird so als Reihe von »Löchern«, d. h. freien Bereichen 16, in dem metallischen Film 14 aufgezeichnet, die auf einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn angeordnet sind. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen waren diese Bahnen Spiralen mit einem Abstand von zwei Micron zwischen den Mitten benachbarter Bahnen. Normalerweise wird der opake Film 14 des Materials mit einem niedrigen Schmelzpunkt in einer Dicke von ungefähr 400AThe information is thus presented as a series of "holes"; H. free areas 16 in the metallic film 14 recorded, which are arranged on a substantially circular path. With preferred Embodiments, these tracks were spirals with a distance of two microns between the In the middle of neighboring lanes. Usually the opaque film 14 of the material will have a low Melting point at a thickness of about 400A

aufgebracht. Der Film 14 muß nur dick genug sein, Zeit der Atmosphäre ausgesetzt wird. Daher wird um sicherzustellen, daß die Platte opak und frei von die Schicht aus Fotoresistmaterial während der Benadelartigen Löchern ist. lichtung in einem Unterdruck von ungefähr Vs mm Hg Zu den weiteren Erläuterungen wird auf F i g. 2 gehalten. Alternativ kann die Schicht aus Foto-Bezug genommen. Die Urplatte 10 der F i g. 1 wird 5 resistmaterial in einer inerten Atmosphäre gehalten zuerst mit Xylol gewaschen und getrocknet. Ein oder eine Schutzschicht kann aufgebracht werden, modifiziertes Fotoresistmaterial wird aus einem her- um Luft auszuschließen, wenn der Unterdruck oder kömmlichen Fotoresistmaterial zubereitet. Außerdem die inerte Umgebung unbequem sind, wird ein Sensibilisator hinzugefügt. Die sich er- Eine parallele Strahlen abgebende UV-Strahlungsgebende Zusammensetzung umfaßt bei einem bevor- io quelle 40 ist auf einem verfahrbaren Wagen angezugten Ausführungsbeispiel 82 cm³ Verdünnungs- bracht, welcher in radialer Richtung beweglich ist. mittel, 100 cm³ Fotoresistmaterial und 0,9 g eines Die Urplatte 10 wird dann langsam gedreht, und die Sensibilisators. Die Menge des zusätzlichen Sensibili- UV-Strahlungsquelle 40 wird verschoben, so daß sators basiert auf einem Prozentsatz der Menge des eine im wesentlichen gleichmäßige Belichtung der verwendeten Fotoresistmaterials. Der Prozentsatz 15 Urplatte 10 durchgeführt wird. Die Urplatte 10 wird kann zwischen 1,00 und 1,10 liegen. Alternativ kann von der Rückseite belichtet, damit der metallische die Menge des Sensibilisators als Prozentsatz des Film 14 als Maske wirken kann. Gesamtgemisches ausgedrückt werden. Dann liegt der In den freien Bereichen 16 des metallischen Films Prozentsatz des Gesamtgemisches zwischen 0,3 und belichtet die Strahlung das Fotoresistmaterial 18 und 1,2% und die Menge beträgt beim bevorzugten Aus- 20 härtet es dadurch aus. Am Ende der Belichtung ist führungsbeispiel 0,6°,o. Die Urplatte wird dann das gesamte Muster im metallischen Film 14 in dem gleichmäßig mit dem Fotoresistmaterial 18 beschich- Fotoresistmaterial 18 als Muster relativ harter Betet, das sozusagen »aufgesponnen« wird, um eine reiche aufgezeichnet.upset. The film 14 only needs to be thick enough to withstand atmospheric exposure. Therefore, to ensure that the plate is opaque and free of the layer of photoresist material during the pin-like holes. exposure in a negative pressure of approximately Vs mm Hg For further explanations, reference is made to FIG. 2 held. Alternatively, the layer can be photo-referenced. The original plate 10 of FIG. 1, 5 resist material is kept in an inert atmosphere, first washed with xylene and dried. A protective layer or a protective layer can be applied, modified photoresist material is removed from the air when the negative pressure or conventional photoresist material is prepared. In addition, the inert environments are uncomfortable, a sensitizer is added. The UV radiation-emitting composition emitting parallel rays comprises, in the case of a preferred source 40, an embodiment example ^{, which is put on a movable carriage, 82 cm 3 of} dilution, which is movable in the radial direction. medium, 100 cm ^{3 of} photoresist material and 0.9 g of a The master plate 10 is then slowly rotated, and the sensitizer. The amount of the additional sensitizing UV radiation source 40 is shifted so that the sator is based on a percentage of the amount of a substantially uniform exposure of the photoresist material used. The percentage 15 original plate 10 is carried out. The master disk 10 will be between 1.00 and 1.10. Alternatively, it can be exposed from the back so that the metallic amount of the sensitizer as a percentage of the film 14 can act as a mask. Total mixture can be expressed. Then the percentage of the total mixture in the free areas 16 of the metallic film is between 0.3 and the radiation exposes the photoresist material 18 and 1.2% and in the preferred curing 20 it cures as a result. At the end of the exposure is management example 0.6 °, o. The master plate is then recorded the entire pattern in the metallic film 14 in the photoresist material 18 evenly coated with the photoresist material 18 as a relatively hard pattern that is so to speak "spun on" to form a rich layer.

gleichförmige Dicke von ungefähr einem Mikron Das »Entwickeln« erfordert ebenfalls eine wesentsicherzustellen. die Dicke der Schicht aus Fotoresist- 25 liehe Abwandlung. Die belichtete Urplatte wird aufuniform thickness of about a micron. "Developing" also requires an essential part of ensuring. the thickness of the layer of photoresist- 25 borrowed variation. The exposed original plate is on

material 18 wird durch viele Parameter bestimmt. einer Spindel angeordnet, die in eine Drehung mitmaterial 18 is determined by many parameters. a spindle arranged in rotation with

Die bei der dreidimensionalen Matrize gewünschte ungefähr 100 U/min versetzt wird. Ein Liter XylolThe desired for the three-dimensional die is offset by approximately 100 rpm. One liter of xylene

»Tiefe«, die sich am Ende des Verfahrens ergibt, ist wird langsam in einer Menge von ungefähr 1 l/min"Depth" that emerges at the end of the procedure is slow in an amount of approximately 1 l / min

nur ein Faktor. Abhängig von der beabsichtigten auf die Oberfläche gegossen.just one factor. Depending on the intended poured onto the surface.

Verwendung der Matrize kann die Dicke in einem 30 Nach dem Aufgießen des Xylols wird der mitt-Using the die, the thickness can be adjusted in a 30 After pouring the xylene, the middle

Bereich zwischen 0,7 und 1,5 μ liegen. lere unbelichtete Bereich der Urplatte von Xylol frei-Range between 0.7 and 1.5 μ. empty unexposed area of the original plate free of xylene

Zu anderen zu berücksichtigenden Faktoren ge- gewischt. Die Scheibe wird etwa weitere 15 Sekun-Wiped to other factors to consider. The disc will continue for about another 15 seconds.

hören der Durchmesser der einzelnen »Löcher«, d. h. den gedreht, um die Scheibe vollständig von Xylolhear the diameter of the individual "holes", d. H. den rotated to the disc completely of xylene

freie Bereiche 16, die Intensität des Belichtungs- zu befreien.free areas 16 to free the intensity of the exposure.

Strahls und die mögliche Eindringtiefe ohne Herab- 35 Dann wird eine Entwicklungs-Spülflüssigkeit aufsetzung der Schärfe des Strahls. Weil im Grunde gebracht. Die Entwicklungs-Spülflüssigkeit besteht ein fotografisches Verfahren angewendet wird, kann aus einem Gemisch von ungefähr 350 cm^s Wasser eine zu große Dicke des Fotoresistmaterials der Be- und 600 cm³ Isopropanol, welchem 1 bis 3 cm³ eines lichtung widerstehen oder die Schärfe des Musters flüssigen Reinigungsmittels zugefügt ist. Dieses Entauf Grund von Brechungs- und Zerstreuungseffekten 40 wicklungsspülmittel wird während eines Zeitraumes innerhalb der Schicht des Fotoresistmaterials 18 her- von ungefähr 25 Sekunden aufgebracht, absetzen. Die Urplatte wird dann mit 2 Liter Wasser gespült. Eine ausgewählte Fotoresistmaterialzusammen- Die Urplatte dreht sich weiter bis sie im wesentlichen Setzung wird gewöhnlich bei der Herstellung von trocken ist. Die entwickelte Urplatte wird dann un-Mikroschaltungen verwendet und ist für ein Licht 45 gefahr 30 Minuten lang in Luft getrocknet. Wenn sie in der Nähe des ultravioletten Lichtes empfindlich. trocken ist, wird die Urplatte 20 Minuten lang bei Beim Belichten wird die Zusammensetzung ausge- einer Temperatur von etwa 127° C gebrannt, härtet. Dieses Fotoresistmaterial wurde gewählt, um Die entwickelte Urplatte weist dann ein Muster das Arbeiten im Labor mit sichtbarem Licht zu er- von Beulen 20 auf, wie am besten in F i g. 3 zu sehen möglichen. Gelbe Sicherheitslichter können adäquate 5° ist. Diese Beulen 20 aus belichtetem und gehärtetem Stärken der Beleuchtung ohne vorheriges Belichten Fotoresistmaterial bilden das Lochmuster, das urdes Fotoresistmaterials bewirken. Die unbelichteten sprünglich in dem Metallfilm 14 auf der Urplatte 10 Teile des Fotoresistmaterials sind dann in einem ge- vorhanden war, in drei Dimensionen, eigneten Material lösbar. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben Wie in F i g. 2 zu sehen ist, bedeckt die gleich- 55 diese Beulen 20 eine Höhe von ungefähr 0,6 bis mäßige Schicht aus Fotoresistmaterial 18 den metal- 0,7 Mikron und sollten ideal eine langgestreckte lischen Film 14. Der metallische Film 14 wirkt als Form haben. Praktischerweise neigt das Entwick-Fotonegativ oder Maske für die anschließende Be- lungsverfahren dazu, die Bereiche des entwickelten lichtung des Fotoresistmaterials 18 in einem im we- Fotoresistmaterials abzurunden, und es ergibt sich sentlichen als »Kontakte-Druckverfahren bezeich- 60 eine mehr oder weniger abgerundete konische Form, neten Arbeitsgang. Weil das Fotoresistmaterial 18 Weil das Muster schließlich durch von der Ober- und der metallische Film 14 in engem Kontakt mit- fläche reflektiertes Licht »gelesen« wird, würden einander sind, wird der Verlust an Schärfe durch Beulenformen mit relativ niedriger Reflexion direkoptische Effekte auf ein Minimum herabgesetzt. ten Lichtes einen besseren Kontrast zur Reflexion Die Urplatte mit der darauf aufgebrachten Schicht 65 der ebenen Oberfläche zwischen benachbarten Beuaus Fotoresistmaterial ist gegenüber Umgebungsein- len geben. Abhängig von der Intensität der Belichflüssen empfindlich und die Qualität des sich erge- tungsstrahlung, der Dicke der Schicht aus Fotoresistbenden Musters wird herabgesetzt, wenn sie längere material 18 und der Art des »Entwicklungse-Verfah-The jet and the possible depth of penetration without degradation. A developing rinse is then added to the sharpness of the jet. Because basically brought it. The development rinsing liquid consists of a photographic process, a mixture of about 350 cm ^{s of} water, too great a thickness of the photoresist material and 600 cm ^{3 of} isopropanol, which can ^{withstand 1 to 3 cm 3 of} a lightening or the sharpness of the pattern liquid detergent is added. This refractive and dispersive effects 40 of this winding detergent is applied to settle within the layer of photoresist material 18 for a period of time of approximately 25 seconds. The master plate is then rinsed with 2 liters of water. A selected photoresist material is put together. The master plate continues to rotate until it is essentially dry, usually during manufacture. The developed master plate is then used in un-microcircuits and is dried in air for 45 minutes at a risk of light. When sensitive near the ultraviolet light. is dry, the master plate is cured for 20 minutes at When the composition is exposed to a temperature of about 127 ° C, it is cured. This photoresist material was chosen in order to The developed master plate then has a pattern for working in the laboratory with visible light to er of bumps 20, as best shown in FIG. 3 possible to see. Yellow safety lights can be an adequate 5 °. These bumps 20 of exposed and hardened intensities of the illumination without prior exposure of photoresist material form the hole pattern that urdes photoresist material creates. The unexposed parts of the photoresist material originally in the metal film 14 on the master plate 10 are then detachable in a material that was present in three dimensions. In the preferred embodiment, as shown in FIG. 2, the same 55 these bumps 20 cover a height of about 0.6 to moderate layer of photoresist material 18 as metal 0.7 microns and should ideally have an elongated metallic film 14. The metallic film 14 acts as a shape . In practical terms, the developing photographic negative or mask for the subsequent exposure process tends to round off the areas of the developed exposure of the photoresist material 18 in an essentially photoresist material, and what is essentially referred to as "contact printing process" is a more or less rounded one conical shape, next operation. Because the photoresist material 18 Because the pattern is eventually "read" by light reflected from the surface and the metallic film 14 in close contact with each other, the loss of sharpness due to bump shapes with relatively low reflectance becomes direct optical effects on a Reduced minimum. The original plate, with the layer 65 of the flat surface applied to it between adjacent Beuaus photoresist material, is given a better contrast to the reflection. Depending on the intensity of the exposure fluxes sensitive and the quality of the generated radiation, the thickness of the layer of photoresist patterns is reduced if they use longer material 18 and the type of »development process.

rens kann die Form der Beulen 20 innerhalb enger Grenzen geändert werden, um den Kontrast zwischen einer Beule 20 und der ebenen Oberfläche zu verbessern. rens, the shape of the bumps 20 can be changed within narrow limits to the contrast between a bump 20 and the flat surface.

Die entwickelte Urplatte wird dann einem Heiz- oder Brennschritt unterworfen, um das entwickelte Fotoresistmaterial auszutrocknen und zu stabilisieren. Im allgemeinen wird die Zeit und Temperatur eines solchen Schrittes vom Hersteller angegeben. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Urplatte bei einer Temperatur von 127° C 20 Minuten lang gebrannt. Wenn die Scheibe jedoch bei einem Gießverfahren verwendet werden soll, wird die Brennzeit auf 30 Minuten erhöht.The developed master plate is then subjected to a heating or burning step to finish the developed To dry out and stabilize photoresist material. In general, the time and temperature such a step specified by the manufacturer. In the preferred embodiment, the Original plate fired at a temperature of 127 ° C for 20 minutes. However, if the disc is at If a casting process is to be used, the firing time is increased to 30 minutes.

Für das Prägeverfahren wird das auf der Oberfläche verbleibende Metall des metallischen Films 14 dann gelöst oder geätzt, wobei eine mehr oder weniger herkömmliche Ätzlösung verwendet wird, z. B. eine wäßrige Lösung von Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid (H₂SO₄ZH₀O₂). Die Zusammensetzung einer solchen Lösung betrug 100 cm³ H₀SO₄, 100 cm³ H₂O₂ in 2400 cm³ Wasser.For the embossing process, the metal of the metallic film 14 remaining on the surface is then dissolved or etched using a more or less conventional etching solution, e.g. B. an aqueous solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide (H ₂ SO ₄ ZH ₀ O ₂ ). The composition of such a solution was 100 cm ³ H ₀ SO ₄ , 100 cm ³ H ₂ O ₂ in 2400 cm ^{3 of} water.

Die fertige Matrize mit Fotoresistmaterial, wie sie in F i g. 4 dargestellt -st, besteht aus der als Substrat dienenden Glasplatte 12 und der Vielzahl von Beulen 20 aus gehärtetem Fotoresistmaterial, die in einem Muster angeordnet sind, das die Information darstellt, welche urspiiinglich in dem metallischen Film 14 auf der Urplatte 10 vorhanden war.The finished die with photoresist material like them in Fig. 4 -st, consists of the glass plate 12 serving as a substrate and the plurality of Bumps 20 of hardened photoresist material arranged in a pattern representing the information represents which was originally present in the metallic film 14 on the master disk 10.

Die sich ergebende Matrize mit Fotoresistmaterial der F i g. 4 ist dann der Ausgangspunkt für alternative Verfahren, welche die Nachbildung von Scheiben mittels unterschiedlicher Verfahren ermöglicht. Ein erstes Preß- oder Prägeverfahren verwendet die Matrize mit Fotoresistmaterial bei einer ersten Reihe von Schritten, welche nacheinander eine »Mutter«, eine »Suburplatte« und eine »Submutter« erzeugen, von denen eine Vielzahl von »Stempeln« hergestellt werden kann.The resulting stencil with photoresist material of FIG. 4 is then the starting point for alternative Process that enables the replication of panes using different processes. A first pressing or embossing process uses the die with photoresist material on a first row of steps which successively produce a "mother", a "suburplate" and a "submutter", from which a large number of "stamps" can be produced.

Die einzelnen Stempel werden dann in einer geeigneten Presse angeordnet und es werden Nachbildungen in einer Weise ähnlich der Herstellung von Schallplatten erzeugt. Nachbildungen von Video-Platten werden von P atten aus einem thermoplastischen Material hergestellt, z. B. Venyl. Die Venylplatte wird wärme- und druckgeprägt, um entweder das Beulenmuster oder das komplementäre hohle Muster, das dem Stempel zugeordnet ist, zu erhalten. Es ist für die Wiedergabe der Information unwesentlich, ob die Nachbildung mit Beulen- oder Hohlmuster versehen ist.The individual punches are then placed in a suitable press and they become replicas generated in a manner similar to making vinyl records. Replicas of video disks are made of p atten from a thermoplastic material, e.g. B. Venyl. The vinyl plate is heat and pressure embossed to either the dent pattern or the complementary hollow Pattern associated with the stamp. It is not essential for the reproduction of the information, whether the replica has a bulge or hollow pattern.

Ein alternatives Nachbildungsverfahren könnte ein Gießverfahren sein. Für dieses Verfahren wird die Metallbeschichtung nach dem Brennen, das etwa 20 Minuten lang durchgeführt wird, nicht entfernt. In einer zweiten Reihe von Schritten kann die Matrize aus Fotoresistmaterial mit einem Lösungsmittel beschichtet und dann mit einer Silicongummizusammensetzung in einer Dicke von 254 bis 381 μΐη bedeckt werden. Anschließend an einen Warmaushärtungsschritt wird der ausgehärtete Silicongummi eine Form, die dann von der Matrize aus Fotoresistmaterial getrennt wird.An alternative replication process could be a casting process. For this procedure, the Metal plating not removed after firing, which is carried out for about 20 minutes. In a second series of steps, the template of photoresist material can be mixed with a solvent coated and then covered with a silicone rubber composition to a thickness of 254 to 381 μm will. Subsequent to a thermosetting step, the cured silicone rubber becomes a Form, which is then separated from the die made of photoresist material.

Wenn die Matrize aus Fotoresistmaterial sorgfältig behandelt wird, kann dieses Formherstellungsverfahren so lange wiederholt werden, wie die Matrize aus Fotoresistmaterial intakt bleibt. Die Form wird dann in Verbindung mit einem Polymer und einem Mylarpolyesterfilmsubstrat zum Herstellen von Nachbildungen verwendet. Das Polymer wird in der Silicongummiform ausgehärtet, nachdem es auf das Mylar aufgebracht wurde. Die Polymerschicht ist ungefähr so dick wie die Oberflächenmerkmale, die »wiedergegeben« werden sollen. Die sich ergebende nachgebildete Platte besteht aus einem Mylarsubstrat mit einer dünnen Schicht gehärteten Polymers, welches das Beulenmuster der Fotoresistmatrize zeigt.If the stencil of photoresist material is handled carefully, this mold-making process can be achieved repeated as long as the photoresist matrix remains intact. Form is then used in conjunction with a polymer and a Mylar polyester film substrate to make Replicas used. The polymer is cured in the silicone rubber mold after it has been applied to the Mylar was applied. The polymer layer is about as thick as the surface features that Should be »reproduced«. The resulting replicated panel is made from a mylar substrate with a thin layer of cured polymer showing the dent pattern of the photoresist die.

Wenn das Fotoresistmaterial durch das Formherstellungsverfahren beschädigt werden sollte, kann die Form selbst verwendet werden, um eine oder mehrere »Suburplatten« herzustellen, von denen wiedei andere Silicongummiformen hergestellt werden können. Eine Vielzahl von Unterformen ist dann zum Gießen der Nachbildungen verfügbar, und die Anzahl der Formen, Suburplatten und Subformen, die hergestellt werden kann, ist nur durch den Verlusi der Schärfe begrenzt, die sich aus jeder Reproduktion ergibt.If the photoresist material should be damaged by the mold making process, the Form itself can be used to produce one or more »Suburplatten«, of which we other silicone rubber molds can be made. A multitude of subforms is then available for Cast the replicas available, and the number of molds, suburplates and subforms that can be produced is limited only by the loss of sharpness that results from any reproduction results.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser ungefähr 36 % des Patentansprüche: Gemisches ausmacht, und daß das Isopropanol ungefähr 63 °/o des Gemisches ausmacht.9. The method according to claim 8, characterized in that the water makes up about 36% of the claims: mixture, and that the isopropanol makes up about 63% of the mixture. 1. Verfahren zum Herstellen einer Matrize 5 10· Verfahren nach einem der Ansprüche 7 aus einer Urplatte, bei welcher Informationen bis 9, dadurch gekennzeichnet daß der zweite durch eine Vielzahl transparenter und opaker Be- Trocknungsvorgang ungefähr 30 Minuten dauert reiche auf der Oberfläche einer transparenten und beim zweiten Brennen bei einer Temperatur Platte dargestellt sind, wobei die Matrize zur von ungefähr 127° C ungefähr 20 Minuten lang Herstellung von Nachbildungen der auf der Ur- i° gebrannt wird.1. Method for producing a die 5 10 · Method according to one of Claims 7 from a master disk, in which information up to 9, characterized in that the second Due to a large number of transparent and opaque drying processes, the drying process takes about 30 minutes rich on the surface of a transparent and the second firing at one temperature Plate are shown with the die at about 127 ° C for about 20 minutes Production of replicas that is burned on the Ur- i °. platte aufgezeichneten Informationen verwendetinformation recorded on the disk wird, dadurch gekennzeichnet, daß die is characterized in that the Urplatte auf einer drehbaren Spindel mit der die
Informationen tragenden Seite nach außen befestigt wird, daß die Phtte gedreht wird, daß 15 . , . , , . _, , . die sich drehende Urplatte mit Xylol gewaschen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum und anschließend mit einer vorbestimmten Menge Herstellen einer Matrize aus einer Urplatte, bei weleines Fotoresistmaterials beschichtet wird, um eher Informationen durch eine Vielzahl transpareneine gewünschte Dicke des Fotoresistmaterials ter und opaker Bereiche auf der Oberflache einer aufzubauen, daß die Beschichtung aus Fotoresist- ^ transparenten Platte dargestellt sind, wobei die Mamaterial getrocknet und durch die Urplatte hin- trize zur Herstellung von Nachbildungen der auf der durch belichtet und dabei ausgehärtet wird, daß Urplatte aufgezeichneten Informationen verwendet die Urplatte von der Spindel abgenommen wird, wird. _ daß die Beschichtung aus Fotoresistmaterial zu Die Erfindung bezieht sich beispielsweise auf em einer Nachbildungsmatrize entwickelt, wobei die 25 Verfahren, eine Video-Urplatte, die Informationen nicht belichteten Fotoresistgebiete entfernt wer- to Form mikroskopischer »Löcher« in einer Metallden, und anschließend gebrannt wird. oberfläche enthält, in eine Nachbildungsmatrize um-Original disk on a rotatable spindle with which the
Information-bearing side is attached to the outside, that the Phtte is rotated that 15. ,. ,,. _,,. the rotating master plate washed with xylene. The invention relates to a method for and then, in a predetermined amount, preparing a template from a master plate in which a photoresist material is coated to rather show information through a plurality of transparencies, a desired thickness of the photoresist material and opaque areas The surface of a build up that the coating of photoresist ^ transparent plate are shown, the Mamaterial dried and trize through the original plate to produce replicas of the information recorded by the original plate is exposed and cured the spindle is removed. The invention relates, for example, to a replica matrix developed in which the 25 processes, a video master plate, the information of unexposed photoresist areas are removed in the form of microscopic "holes" in a metal base, and then fired . surface, is transformed into a replica 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- zuwandeln, die zur Verwendung bei der Herstellung kennzeichnet, daß das Fotoresistmaterial aus von Nachbildungen geeignet ist.2. The method according to claim 1, thereby converting the for use in the manufacture indicates that the photoresist material is suitable from replicas. einem fotosensitiven Fotoresist, einem Verdün- 30 Im Laufe der Jahre wurden fortlaufend Versuchea photosensitive photoresist, a thinner. Attempts have been continued over the years nungsmittel und einem Sensibilisator besteht, der gemacht, um eine billig und in Massenproduktionand a sensitizer that is made to be a cheap and mass-produced one in einer Menge von 0,3 bis 1,2 °/o des Gesamt- herzustellende Platte zu erzielen, die Video-Infor-in an amount of 0.3 to 1.2% of the total disk to be produced, the video information gemisches vorhanden ist. mationen enthält, die mit einem billigen Gerät zurmixture is present. contains information that can be used with a cheap device 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- Wiedergabe über ein herkömmliches Fernsehgerät kennzeichnet, daß das Fotoresistmaterial unge- 35 wieder erhalten werden kann. Frühe Versuche, fähr 54 °/o des Gemisches und das Verdünnungs- Video-Informationen zu schaffen, umfaßten im allmittel ungefähr 44 °/o des Gemisches ausmacht. gemeinen die Verwendung von Video-Bandaufzeich-3. The method according to claim 2, characterized in playback on a conventional television set indicates that the photoresist material cannot be recovered. Early attempts To create about 54% of the mixture and the dilution video information comprised on average makes up about 44 ° / o of the mixture. mean the use of video tape recorders 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden nungsgeräten verschiedener Art ebenso wie photo-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das graphische Techniken. Noch andere Versuche wur-Trocknen nach dem Belichten etwa 10 Minuten 40 den unternommen, um thermoplastische Auf zeichdauert und das Brennen etwa 15 Minuten lang nung oder die Oberflächenänderung eines dünnen bei einer Temperatur von ungefähr 127° C durch- metallischen Films zu verwenden.4. The method according to one of the preceding voltage devices of various types as well as photo claims, characterized in that the graphic techniques. Still other attempts were drying after exposure, about 10 minutes were taken to make thermoplastic records and baking for about 15 minutes or surface change of a thin one to use through metallic film at a temperature of approximately 127 ° C. geführt wird. Es ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtungto be led. It is already a method and an apparatus 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden zum Erzeugen einer Video-Urplatte beschrieben, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 45 wobei ein Hochleistungslaser in Verbindung mit Spindel die Platte mit einer Drehzahl von unge- einer Glasplatte verwendet wird, die mit einem dünfähr 100 U/min dreht. nen Film eines relativ niedrig schmelzenden Mate-5. The method according to one of the preceding for generating a video master disk is described, Claims, characterized in that the 45 being a high-power laser in conjunction with Spindle the plate at a speed of approx Turns 100 rpm. a film of a relatively low-melting material 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden rials, ζ. B. Wismut, beschichtet ist. Der Laserstrahl Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wird durch die Video-Information intensitätsmodu-Fotoresistmaterial einer aktinischen Strahlung 50 liert, und an dem Punkt, an welchem er auf die ausgesetzt wird. Oberfläche des Wismut-Films aufprallt, enthält der6. Method according to one of the preceding rials, ζ. B. bismuth is coated. The laser beam Claims, characterized in that the video information is intensity modulus photoresist material an actinic radiation 50, and at the point at which it hits the is exposed. Surface of the bismuth film, contains the 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- Laserstrahl bei relativ größeren Intensitäten genügend kennzeichnet, daß das Entwickeln darin besteht, Energie, um den Wismut-Film zu schmelzen.7. The method according to claim 6, characterized in that the laser beam is sufficient at relatively greater intensities indicates that developing consists in using energy to melt the bismuth film. daß die Platte gedreht wird, Xylol auf die Ober- Die bevorzugten physikalischen Eigenschaften fläche des Fotoresistmaterials der sich drehenden 55 eines Materials mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Platte aufgebracht wird, daß das Xylol mecha- Wismut, liegen darin, daß die Oberflächenspannung nisch in der Nähe der Mitte der Platte in den des geschmolzenen Materials dasselbe veranlaßt, unkeine Informationen darstellenden Bereichen mittelbar zu kleinen submikroskopischen Knötchen entfernt wird, daß die sich drehende Platte mit zu koalieren, die dabei einen von der opaken Metalleinem Gemisch aus Wasser, Isopropanol und 60 beschichtung relativ freien Bereich hinterlassen. Die einem Reinigungsmittel gewaschen bzw. entwik- typischen »Löcher«, welche eine Video-Information kelt wird, und daß die Platte danach mit Wasser darstellen, sind etwa 1 μ groß, gespült und getrocknet wird. Die einzige so hergestellte Urplatte kann nichtthat the plate is rotated, xylene to the top The preferred physical properties area of the photoresist material of the rotating 55 of a material with a low melting point, such as Plate is applied that the xylene mecha- bismuth, lie in that the surface tension nich near the center of the plate in that of the molten material causes the same, not none Areas representing information indirectly result in small submicroscopic nodules it is removed that the rotating plate with coaling, thereby one of the opaque metal lining Mixture of water, isopropanol and 60 coating leave a relatively free area. the washed with a cleaning agent or developed typical »holes«, which contain video information kelt, and that the plate then represent with water, are about 1 μ in size, rinsed and dried. The only original record made in this way cannot 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge- selbst nach bekannten Verfahren und Techniken kennzeichnet, daß das aus Wasser, Isopropanol 65 leicht zum Herstellen hunderter oder tausender von und einem Reinigungsmittel bestehende Gemisch Nachbildungen schnell und mit niedrigen Kosten insgesamt ungefähr 0,1 bis 0,3 %> Reinigungs- verwendet werden. Daher hat es sich als wünschensmittel enthält. wert erwiesen, die mit der Aufzeichnung versehene8. The method according to claim 7, characterized in accordance with known methods and techniques indicates that that out of water, isopropanol 65 is easy to manufacture hundreds or thousands of and a detergent mixture, replicas quickly and at low cost A total of approximately 0.1 to 0.3%> cleaning can be used. Hence, it has proven to be a desirable means contains. proved worth the record provided