DE1547963B

DE1547963B - Process for producing photographic images

Info

Publication number: DE1547963B
Authority: DE
Inventors: Seymour Paul Chappaqua N.Y.; Somorjai Gabor Arpad Berkeley Calif.; Keller (V.StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp

Description

auf der Cadmiumsulfidschicht sichtbare Abbildungen. Eine längere Belichtungszeit ergab Bilder von größerem Kontrast.visible images on the cadmium sulphide layer. A longer exposure time resulted in images of larger size Contrast.

Das Verfahren kann in einer normalen Luftatmosphäre ausgeführt werden; eine Atmosphäre mit höerem Sauerstoffgehalt erhöht jedoch die Reaktionsgeschwindigkeit. Ein mit Wasserdampf gesättigter Sauerstoffstrom beschleunigte die Reaktion durch ein bis jetzt noch nicht ganz erklärbares Katalysatorvertieftes Bild 34 gebildet bzw. in die Oberfläche der Schicht 32 eingeätzt. Ein derartig vertieftes Bild erzielt man durch eine längere Belichtungsdauer, beispielsweise bis zu 24 Stunden. Eine derartige fotothermische 5 Ätzung kann zur Herstellung von Schablonen für Drucktypen oder Kunstformen verwendet werden; beispielsweise könnte mit der in F i g. 2 dargestellten Schablone eine Drucktype gegossen werden. Die auf diese Weise erzielte Ätzung erfordert zwar eine relativThe method can be carried out in a normal air atmosphere; an atmosphere with however, a higher oxygen content increases the rate of the reaction. A stream of oxygen saturated with water vapor accelerated the reaction a not yet fully explainable catalyst-recessed image 34 is formed or in the surface of the Layer 32 etched in. Such a deepened image is achieved by a longer exposure time, for example up to 24 hours. Such a photothermal 5 etching can be used to produce stencils for Printing types or art forms are used; for example, with the in FIG. 2 shown Stencil to be cast in a printing type. The etching achieved in this way requires a relative

phänomen beträchtlich. Dabei ist es notwendig, daß io lange Belichtungszeit; dafür ist das Verfahren jedoch die Energie hv des auftreffenden Lichtes gleich oder gegenüber den herkömmlichen Verfahren sehr einfach größer ist als der Abstand zwischen Valenzband und durchzuführen.phenomenon considerable. It is necessary that a long exposure time; however, the process is the same as the energy hv of the incident light or, compared to the conventional process, is very simply greater than the distance between the valence band and to be carried out.

Leitungsband der verwendeten lichtempfindlichen Ver- Die Vorrichtung gemäß F i g. 3 weist eine Heizbindung. Nur in diesem Fall wird die auftreffende platte 40 mit einer in ihrem Inneren untergebrachten Lichtstrahlung in der lichtempfindlichen Schicht ab- 15 Heizspirale 42 auf. An die Heizspirale 42 ist eine sorbiert. elektrische Energiequelle 44 über ein Regelpotentio-Conduction band of the light-sensitive components used. The device according to FIG. 3 has a heated bond. Only in this case is the impinging plate 40 housed with one inside it Light radiation in the light-sensitive layer from 15 heating coil 42 on. To the heating coil 42 is a sorbed. electrical energy source 44 via a control potential

Der Temperaturbereich ist durch die Art der ab- meter 46 angeschlossen. Die Temperatur der Heizlaufenden chemischen Reaktion bestimmt. Dabei platte 40 kann durch Verstellen des Potentiometers 46 handelt es sich um eine Dissoziation der lichtempfind- eingestellt werden. Das Substrat 48 mit der darauf liehen Verbindung durch Wärmeenergie und den 20 aufgebrachten fotothermischen Schicht 50 ist in geAufbau einer flüchtigen Verbindung des VIA-Elements, eigneter Wiese an der Vorderseite der Heizplatte 40 d. h. des Schwefels oder Selens oder Tellurs, mit dem befestigt. Auf der Substratoberfläche ist ein Thermo-Sauerstoff der umgebenden Atmosphäre, wobei die element 52 angebracht, das an ein Anzeigeinstrument flüchtige Verbindung aus der Reaktionszone unter 54 angeschlossen ist und eine kontinuierliche Über-Zurücklassung des Elements der Gruppe IIB, also des 25 wachung der Temperatur des Substrats 48 und der Zinks, Cadmiums oder Quecksilbers, verschwindet. Schicht 50 gestattet. Vor der Schicht 50 ist im Strahlen-Die Minimaltemperatur für die chemische Reaktion gang einer Lichtquelle 60 eine mit einem vorbestimmist daher diejenige, bei der die Reaktion und das Ver- ten Muster 64 versehene Maske 62 angebracht. Man schwinden des abdissoziierten VIA-Elements statt- erhält auf der Oberfläche der Schicht 50 ein sehr klares findet. Die Maximaltemperatur liegt dort, wo das 30 Abbild des auf der Maske 62 befindlichen Lochmusters Verdampfen des Materials von der Oberfläche nicht 64, wenn die Maske unmittelbar vor der Schicht 50 mehr vernachlässigbar ist. Oberhalb dieser Temperatur angebracht ist. Eine derartige Vorrichtung ist von der kann kein Bild mehr entstehen, weil dann die Ab- Anmelderin zur Erzeugung von Abbildungen auf dampfrate größer ist als die Ausfallrate. Im Falle von Cadmiumsulfidschichten verwendet worden. Als Licht-Cadmiumsulfid funktioniert das Verfahren in einem 35 quellen wurden dabei Quecksilber- oder Xenon-Hoch-Temperaturbereich zwischen etwa 300 und 450° C. drucklampen verwendet, deren Lichtintensität beiThe temperature range is connected by the type of meter 46. The temperature of the heating ends chemical reaction determined. The plate 40 can be adjusted by adjusting the potentiometer 46 it is a dissociation of the light-sensitive to be adjusted. The substrate 48 with the thereon The thermal energy bond and the applied photothermal layer 50 is under construction a volatile connection of the VIA element, suitable meadow on the front of the heating plate 40 d. H. of sulfur, or selenium, or tellurium, with which attached. There is a thermal oxygen on the substrate surface of the surrounding atmosphere, the element 52 being attached to an indicating instrument volatile compound from the reaction zone is attached below 54 and a continuous over-leaving of the element of group IIB, that is to say the 25 wachung the temperature of the substrate 48 and the Zinc, cadmium or mercury, disappears. Shift 50 allowed. Before the layer 50 is in the beam die Minimum temperature for the chemical reaction output of a light source 60 one with a predetermined hence the one in which the mask 62 provided with the reaction and the vertical pattern 64 is applied. Man shrinkage of the dissociated VIA element instead of a very clear appearance on the surface of layer 50 finds. The maximum temperature is where the image of the hole pattern located on the mask 62 Do not evaporate the material from the surface 64 if the mask is immediately in front of the layer 50 is more negligible. Above this temperature is appropriate. Such a device is of the no more image can be created because then the de-registrant has to generate images vapor rate is greater than the failure rate. Has been used in the case of cadmium sulfide coatings. As light cadmium sulfide If the process works in a 35 sources, mercury or xenon high-temperature range between about 300 and 450 ° C. pressure lamps are used whose light intensity is at

2 · 10⁵ fi.W/cm² lag. Vorzugsweise wird die Vorrichtung in einem geeigneten Behälter untergebracht, in dem eine Gasatmosphäre mit bestimmten Wasser-40 dampf- und/oder Sauerstoffgehalt aufrechterhalten wird.2 · 10 ⁵ fi.W / cm ² . The device is preferably accommodated in a suitable container in which a gas atmosphere with a certain water, vapor and / or oxygen content is maintained.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann z. B. auch Die Oxydation des Cadmiums ist dabei im all- bei der Herstellung eines Feldtransistors aus Cadgemeinen nicht vollständig; das nichtoxydierte Cad- miumsulfid verwendet werden. Die bekannte Hermium fällt in Form dunkler Partikeln in der belichteten 45 stellungsweise eine solchen Feldtransistors geht folgen-Zone aus, und das Cadmiumoxid umgibt die Cadmium- dermaßen vor sich: Ausbildung des Grundkörpers,The inventive method can, for. B. also The oxidation of cadmium is in general in the production of a field transistor from cadmiums not completely; the non-oxidized cadmium sulfide can be used. The well-known Hermium falls in the form of dark particles in the exposed 45 positionally such a field transistor goes follow zone off, and the cadmium oxide surrounds the cadmium in front of it: formation of the basic body,

Anbringen der Emitter- und Kollektorelektroden an entgegengesetzten Enden, Aufsprühen einer isolierenden Silicmmoxidschicht und Anbringen der Basis-50 elektrode auf dieser Schicht. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Isolierschicht in der Weise aufgebracht werden, daß das mit der Isolierschicht zu versehende Gebiet mit Licht einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt wird, wobei der entsprechende Maske vor der fotoempfindlichen 55 Grundkörper in einer Sauerstoff atmosphäre bis zu Schicht 12. In ähnlicher Weise könnten auch bei der einem Temperaturbereich erhitzt wird, wo die Bildungsrate des Cadmiumoxids noch größer ist als die Abdampfrate des Cadmiumsulfids. Insbesondere ist das Verfahren auf dem Gebiet der integrierten Schaltungen 60 anwendbar, wo sich für sehr kleine und kompliziert ausgestaltete Schaltplanmuster die bisherigen Herstellungsverfahren teilweise als unzulänglich erweisen.Attaching the emitter and collector electrodes to opposite ends, spraying an insulating Silica oxide layer and attaching the base electrode to this layer. Using the The method according to the invention, the insulating layer can be applied in such a way that with the The area to be provided with the insulating layer is irradiated with light of a certain wavelength, the corresponding mask in front of the photosensitive 55 base body in an oxygen atmosphere up to Layer 12. In a similar way, heating could also be carried out at a temperature range where the rate of formation of cadmium oxide is even greater than the rate of evaporation of cadmium sulfide. In particular, the method is in the field of integrated circuits 60 applicable where the previous manufacturing processes are suitable for very small and complex circuit diagram samples turn out to be partially inadequate.

Man nimmt an, daß dabei die folgenden Reaktionen ablaufen:It is believed that the following reactions take place:

CdS + hv -> Cd + SCdS + hv -> Cd + S

Cd + 1/2O₂ -» CdO S + x/20₂ -5- SO₂;Cd + 1 / 2O ₂ - »CdO S + x / 20 ₂ -5- SO ₂ ;

partikeln und bildet einen Oberflächenfilm über der Reaktionszone. Wesentlich ist, daß das SOz aus der Reaktionszone verschwindet, so daß eine Rekombination mit dem Cadmium verhindert wird.particles and forms a surface film over the reaction zone. It is essential that the SOz from the The reaction zone disappears so that recombination with the cadmium is prevented.

Gemäß F i g. 1 sind auf einem geeigneten Substrat 10 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Buchstaben 14 auf der fotoempfindlichen Schicht 12 abgebildet. Während des fotothermischen Prozesses befand sich eineAccording to FIG. 1 are letters 14 on a suitable substrate 10 according to the method according to the invention imaged on the photosensitive layer 12. While of the photothermal process was one

Herstellung von elektronischen Bauelementen in der beleuchteten Zone selektiv isolierende Oxidschichten auf einem beliebigen isolierenden oder leitenden Träger gebildet werden.Production of electronic components in the illuminated zone, selectively insulating oxide layers be formed on any insulating or conductive support.

Gemäß F i g. 2 ist in einer fotoempfindlichen Schicht 32, die sich auf einem Substrat 30 befindet, einAccording to FIG. 2 is in a photosensitive layer 32 located on a substrate 30

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 ! ■ '■; ϊ ■' ■ 2: mercury iodide are sensitive to light; at exposure claims: ·. a blackish precipitate, probably based on metallic mercury, forms.

1. Process for the production of photographic images. Furthermore, the sensitivity to light is also further formations in which the images are known through the 5 salts of the metals of group IIB, such as exposure of a photosensitive layer creates the photosensitivity of zinc and cadmium, which is a sulfide, selenide or telluride of the compounds.

Zinc, cadmium or mercury as light- The object of the present invention is a

contains sensitive compound, thereby specifying a photographic process, which is a whole characterized that during the beio used simple photosensitive system and that exposure of the photosensitive layer in one for processing after exposure no further Containing oxygen. Atmosphere requires one more processing step, such temperature is heated at which the light- The object of the invention is based on a

sensitive layer and the process surrounding it for the production of photographic images, Atmosphere with the formation of a volatile 15 in which the images are removed by exposure to a light Reaction product and under image-sensitive layer, which is a sulfide, moderate deposition of zinc, cadmium or selenide or telluride of zinc, cadmium or the of the mercury or its oxides reacts. Contains mercury as a photosensitive compound,

2. The method according to claim 1, characterized in that the light-sensitive layer is characterized in that the light-sensitive layer is ^{heated to such a temperature between 300 and 450 0} C in an oxygen-containing atmosphere on 20 exposure. Temperature is heated at which the photosensitive

3. The method according to claim 1, characterized in the layer and the surrounding area. Atmosphere below records that the oxygen atmosphere used forms a volatile removable reaction with Water vapor is saturated. 25 product and with image-wise deposition of the

4. The method according to claim 1, characterized by zinc, cadmium or mercury or of shows that the photosensitive layer reacts with its oxides.

Cadmium sulfide or cadmium selenide or The invention is a photographic process

Contains cadmium telluride. drive, which requires the use of a very

30 times the light-sensitive system allowed and that

after being carried out with simultaneous heating

...:. No further exposure. More procedural steps

requires. In the method according to the invention

The invention relates to a method for producing light and heat when supplied photographic images in which the 35 energy dissociates the light-sensitive images by exposing a photosensitive bond in the exposed zone, the via layer which is a sulfide, selenide or element of compound with the surrounding acid telluride the zinc, cadmium or mercury forms a volatile compound and escapes, contains as a photosensitive compound. while the IIB element of the compound as metal-Es are various processes for generating precipitate or as an oxide on the layer photographic images known. For example remains. If the exposure time is long, a Become silver salts, such as silver iodide and gradual erosion of the photosensitive layer Silver bromides, as photosensitive layers photo in the exposed zone, so that in this way etching graphics Recording materials used. If structures can be made in the layer, such compounds, exposed to light and on- 45 Such an etching process. can e.g. B. on education Finally being developed, the photo arises from insulating layers on the surface of an electrographic Negative that can be used to manufacture the photo-ironic component, graphic images are used. In addition, many embodiments of the invention will emerge from one another photographic process for the application standing on the basis of the drawings explained in more detail. It known in industrial processes. For example, 50 shows ■ · ■

like that when photo etching. before that a photographic Fig. 1 is a perspective view of one after the heSubstanz image produced according to the method applied to a metallic substrate, the surface of which a desired etching pattern is obtained. Fig. 2 is the perspective view one after the other target. An image is projected onto the surface of the layer that has been etched onto the substrate according to the invention and applied in the printing shop, and the stencil to be used is in accordance with the exposed image, F i g. 3 is a cross-sectional view of a through hole certain surface parts of the base, suitable for carrying out the method according to the invention the development undertaken is not a device.

more protective parts of the applied layer. In a first embodiment, permanent with the help of an image attached to the material of the substrate on a cadmium sulfide

layer acting etching solution is selectively removed. crystal platelets with a thickness between 1 and 5 μ

Such processes have the disadvantage that they are generated. The layer was required in a heatable such photographic layer very complex light-holding device to a temperature of 300 ⁰ C er-sensitive systems, which heats above, and a mercury in addition to a relatively large technical high-pressure lamp was used for exposure, the power density at need wands to continue after exposure - about 10 ⁵ μW / cm ² and to process their spectral distribution. had a maximum at 3550 Å. At exposure

It is also known that mercury salts are formed for between 30 minutes and 3 hours