DE1906392B2 - Photographisches verfahren zum herstellen von abbildungen - Google Patents

Description

F i g. 1 zeigt einen Träger 10, vorzugsweise aus Glas, glasiertem keramischen oder einem anderen Material, das eine stabile, unporöse, rbhtleitende Oberfläche besitzt, auf der eine Schicht 12 des Materials abgelagert wird, in der das gewünschte Muster erzeugt werden soll. Die Schicht 12 ist vorzugsweise eine Dünnschicht (etwa 1000 A oder dünner) aus Metall, z. B. Gold oder Blei, das auf dem Träger 10 durch Aufdampfen, Zerstäuben oder nach anderen in der Technik bekannten Verfahren aufgebracht wurde. Wie in Fig. 2 gezeigt, befindet sich über der Schicht 12 eine Schicht 14 aus photochromem Stoff (einer Spiropyran-Verbindung in amorphem festen Zustand), die durch UV-Strahlen ihre molekulare Struktur infolge einer inhärenten thermischen Umkehrung aufgrund der Umgebungstemperaturen ändert. Diese Änderung in der molekularen Struktur bewirkt eine Änderung der Farbe und der Löslichkeit. Die Schicht 14 weist eine Dicke von etwa 6000 Ä auf und kann durch Aufdampfen oder durch andere geeignete Verfahren aufgebracht werden. Sie läßt sich ohne optische Körnigkeit herstellen, wodurch ein Muster mit sehr hoher Auflösung in ihr erzeugt werden kann.

Anschließend wird, wie in F i g. 3 gezeigt, ein Muster mit hoher Auflösung auf der Schicht 14 erzeugt, indem man diese mit UV-Strahlen 18, die eine Wellenlänge von weniger als 4000 Ä aufweisen (z. B. etwa 3650 Ä), entsprechend der Maske 16 bestrahlt. Die Dauer und Intensität der Bestrahlung wird so gewählt, daß eine optische Dichte von etwa 2 oder mehr entsteht, wofür eine UV-Energie von etwa 0,5 Watt/sec erforderlich ist.

Nach dem Bestrahlen und Entfernen der Maske 16 wird durch vorsichtiges Waschen oder Sprühen mit Petroleumäther (z. B. einer Fraktion mit einem Siedebereich zwischen 30 und 60°C) oder mit Methylcyclohexan der photochrome Bereich 15 der Schicht 14 entfernt, der nicht bestrahlt wurde. Der bestrahlte photochrome Bereich 17 wird infolge seiner veränderten Löslichkeitseigenschaft nicht angegriffen, wodurch auf der Schicht 12 ein Muster 20 entsprechend der gewünschten, in F i g. 4 gezeigten Form entsteht. Die metallische Schicht 12 wurde nicht angegriffen.

F i g. 5 zeigt die Anwendung der Kathodenzerstäubung für die aus mehreren Schichten bestehende Anordnung. Die Kathodenzerstäubung findet in eine'm Vakuumsystem (IO-⁵ Torr) stan, in dem eine Auffanganode angebracht ist. Es wird Argon (mit etwa 2 χ 10-³ Torr) zugeführt, so daß eine Hochfrequenz-Glimmentladung stattfinden kann. Nach etwa einer Minute eines Elektronenbeschusses 24 unter diesen oder ähnlichen Bedingungen erhält man das in Fig. 5 gezeigte Muster, in dem die Bereiche der Schicht 12, die nicht durch die Schicht 20 aus photochromem Stoff bedeckt sind, vom Träger 10 abgetragen werden, wodurch auf diesem die Schichtbereiche 22 verbleiben, die die durch das Muster 20 festgelegte Form aufweisen. Es wurde beobachtet, daß durch das Kathodenzerstäubungsverfahren eine bestimmte Dicke der photochromen Bereiche 20 ebenfalls abgetragen wurde, daß jedoch durch relativ größere Dicke der Schicht 20 die darunterliegenden Bereiche der Schicht 12 nicht angegriffen wurden.

Als letzter Verfahrensschritt wurden die Bereiche 20 mit einem Lösungsmittel, z. B. Aceton oder Benzol, entfernt, wodurch, wie in F i g. 6 gezeigt, auf dem Träger 10 ein Schichtmuster 22 in der gewünschten Form entsteht, das scharfe Kanten aufweist, keine Unterschnitte oder Aushöhlungen aufweist und eine hohe Auflösung besitzt.

Die Erfindung wurde hier anhand eines Verfahrens beschrieben, bei dem nur eine Metallschicht 12 auf dem Träger 10 abgelagert wurde, doch versteht es sich, daß auch die Ablagerung von dünnen Schichten aus mehr als einem Metall möglich ist. So kann beispielsweise über Tantal oder Chrom Gold abgelagert werden. Dünne Schichten aus Halbleitern, z. B. Cadmiujpiselenid, Isolatoren, z. B. Siliziummonoxyd, Legierungen usw., können durch das hier beschriebene Verfahren ebenfalls in gewünschten Mustern hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Materialstruktur auch bei diesem Verfahren nur bedingt Patentanspruch: äußerst kleine Abbildungen, z. B. für die Herstellung von

   elektronischen Halbleiterelementen, erzeugt werden.

   Photographisches Verfahren zum Herstellen von Aus dem Hauptpatent DTPS 15 71088 ist es

   Abbildungen, bei dem durch bildmäßiges Belichten 5 bekannt, daß Oberflächen beständig geschützt werden einer auf einer Zwischenschicht aufgebrachten können, indem eine photochrome Schicht auf diesen lichtempfindlichen Schicht und anschließendes Ent- abgelagert wird. Durch UV-Bestrahlung dieser Schicht fernen der nicht belichteten Schichtteile mit einem tritt eine Änderung der chemischen Löslichkeit auf. nur diese nicht belichteten Schichtteile lösenden Nach diesem Verfahren werden Masken hergestellt, mit Lösungsmittel auf der Zwischenschicht eine Abdeck- io deren Hilfe z.B. Leitungsmuster ausgeätzt werden schicht in bildmäßiger Verteilung erzeugt wird und können. Da das Auflösungsvermögen der photochrobei dem die. durch die Abdeckschicht nicht men Schicht sehr hoch ist, können exakte und äußerst bedeckten FlächenteüVder Zwischenschicht durch kleine Abbildungen hergestellt werden. Die genannten physikalische Einwirkung verändert werden, wobei Nachteile der <^:ein chemischen Verfahren treten jedoch als lichtempfindliche Schicht eine feste amorphe 15 auch hier teilweise auf.

   Schicht aus einem oder mehreren photochromen Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu

   Spiropyranen, die bei Belichtung mit UV-Licht vom zeigen, nach dem die Abtragung der Schichtbereiche unpolaren in einen polaren Zustand übergehen, äußerst exakt und schnell möglich ist.
   verwendet wird, nach dem Hauptpatent 15 71 088, Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine

   dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa 20 etwa 1000 Ä dicke Zwischenschicht und eine etwa 6000 1000 A dicke Zwischensicht und eine etwa 6000 Ä Ä dicke photochrome Schicht verwendet wird, die dicke photochrome Schicht verwendet wird, die Intensität des UV-Lichtes und die Dauer der Bestrah-Intensität des UV-Lichtes und die Dauer der lung so gewählt wird, daß eine optische Dichte von etwa Bestrahlung so gewählt wird, daß eine optische 2 ^:n den bestrahlten Schichtteilen der photochromen Dichte von etwa 2 in den bestrahlten Schichtieilen 25 Schicht erzielt wird, die von der nicht bestrahlten der photochromen Schicht erzielt wird, die von der photochromen Schicht freigelegten Schichtteile der nicht bestrahlten photochromen Schicht freigeleg- Zwischenschicht nach dem Prinzip der Kathodenzerten Schichtteile der Zwischenschicht nach dem stäubung abgetragen werden und daß anschließend die Prinzip der Kathodenzerstäubung abgetragen wer- bestrahlten photochromen Schichtteile in bekannter den und daß anschließend die bestrahlten photo- 3° Weise durch ein zweites Lösungsmittel entfernt werden, chromen Schichtteile in bekannter Weise durch ein Durch die Verwendung der photochromen Schichten

   zweites Lösungsmittel entfernt werden. können äußerst kleine Abbildungen erzeugt werden, da

   das Auflösevermögen der photochromen Schichten im

   atomaren Bereich liegt. Durch die Anwendung des

   35 Kathodenzerstäubungsverfahrens wird die Qualität der

   Abbildungen wesentlich verbessert.

   Die Erfindung betrifft ein photographisches Verfah- Im folgenden wird die Erfindung anhand eines

   ren zum Herstellen von Abbildungen, bei dem durch Ausführungsbeispieles beschrieben,
   bildmäßiges Belichten einer auf einer Zwischenschicht Eine auf einem Träger abgelagerte Schicht wird mit

   aufgebrachten lichtempfindlichen Schicht und anschlie- 4° einer photochromen Schicht bedeckt, in der ein Muster ßendes Entfernen der nicht belichteten Schichtteile mit mit der in der abgelagerten Schicht einzuzeichnenden einem nur diese nicht belichteten Schichtteile lösenden Form durch Bestrahlen der photochromen Schicht mit Lösungsmittel auf der Zwischenschicht eine Abdeck- ultravioletten Strahlen erzeugt werden kann. Die mit schicht in bildmäßiger Verteilung erzeugt wird und bei photochromen Stoffen erzielte hohe Auflösung ist, wie dem die durch die Abdeckschicht nicht bedeckten 45 bekannt, darauf zurückzuführen, daß diese Stoffe fast Flächenteile der Zwischenschicht durch physikalische vollständig frei von optischer Körnung sind, was Einwirkung verändert werden, wobei als lichtempfindli- wiederum darauf zurückzuführen ist, daß die Farbbilche Schicht eine feste amorphe Schicht aus einem oder dungsreaktion auf molekularer Ebene und nicht in mehreren photochromen Spiropyranen, die bei Beiich- Materialteilchen stattfindet, deren Größe den Grad der tung mit UV-Licht vom unpolaren in einen polaren 5° möglichen Auflösung begrenzen, wie in photographi-Zustand übergehen, verwendet wird, nach dem Haupt- sehen Verfahren. Zusätzlich zu den bilderzeugenden patent 15 71 088. Eigenschaften ändern die photochromen Stoffe bei

   Aus der Zeitschrift »Radio und Fernsehen« 1957, Heft Bestrahlung mit UV-Strahlen ihr chemisches Löslich-11, Seite 323 —325 ist es bereits bekannt, Metalloberfla- keitsverhalten, wodurch ein selektives Entfernen von chen mit lichtempfindlichen Schichten abzudecken, die 55 Schichtbereichen ermöglicht wird,
   durch ein mustergemäßes Belichten verschiedene Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der

   Löslichkeiten annehmen, wobei nach dem Belichten die Anwendung von photochromen Stoffen und dem löslichen Teile entfernt werden. Nachteilig ist es bei Kathodenzerstäubungsprinzip. Bestimmte Teile einer diesem bekannten Verfahren zur Erzeugung von metallischen, dielektrischen oder halbleitenden Schicht Abbildungen, daß bedingt durch die Körnigkeit des 60 werden durch eine photochrome Maske geschützt, die Materials und den Einfluß der Masken und der durch Bestrahlung mit UV-Strahlen erzeugt wurde, Ätzflüssigkeit die Toleranzen der Abbildungen relativ indem die nicht bestrahlten Teile der photochromen groß sind. In der britischen Patentschrift 10 82 318 wird Schicht dadurch entfernt werden, daß man die ein Verfahren zur Materialabtragung zum Erzeugen von unterschiedliche Löslichkeit der bestrahlten und der Abbildungen beschrieben, das nach dem Kathodenzer- <\s nicht bestrahlten Teile in organischen Lösungsmitteln stäubungsprinzip arbeitet. Ein Unterätzen der Muster, nutzt.

   wie bei den rein chemischen Verfahren, tritt hier nicht Anhand der Fig. 1 bis 6 wird die Erfindung im

   mehr in dem Maße auf, jedoch können bedingt durch dje einzelnen beschrieben.