DE2106574A1

DE2106574A1 - Lichtempfindliches Laminat

Info

Publication number: DE2106574A1
Application number: DE19712106574
Authority: DE
Inventors: Carl Wilhelm; Isaacson Calvin Maurice; Beverly Mass. Christensen (V.StA.). P
Original assignee: SHPLEY CO Inc
Current assignee: SHPLEY CO Inc
Priority date: 1970-03-03
Filing date: 1971-02-11
Publication date: 1971-09-23
Also published as: SE379102B; FR2081665B1; SU389670A3; BE763663A; FR2081665A1; NL7102584A; GB1323792A

Description

liipU-lng, Egon Prinz * η c_öh 4071

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Dy. Gertrud Hauser _{e b} , _a „

Dipl-lnej. Gottfried lelssr ""' """" ""* 2106574

Patentanwälte

Telegram.no: Labyrinth München

Telefon ι 83 15 10 Postscheckkontot München 117978

SHIPLEY GOMPAHi", ING.

2300 Washington Street

Newton, Massachusetts / V.St.A_-.

Unser Zeichen: S 2611

Lichtempfindliches Laminat

Die Erfindung betrifft Photoresistmaterialien und insbesondere das Aufbringen von lichtempfindlichen Überzügen auf Substrate, z. B. Schalttafelgrundmaterialien, wie sie zur Herstellung von gedruckten Schalttafeln und dergleichen verwendet werden.

Lichtempfindliche Resistmaterialien sind dünne Überzüge, die beim Belichten mit Licht der richtigen Wellenlänge in ihren Loslxchkeitseigenschaften gegenüber bestimmten Lösungsmitteln oder Entwicklern chemisch verändert werden. Es gibt zwei Typen, die negativ arbeitenden und die positiv arbeitenden Resistmaterialien. Vor dem Belichten sind die negativ arbeitenden Hesistmaterialien in dem Entwickler löslich, beim Belichten erfahren sie jedoch eine chemische Veränderung -und sie werden in dem Entwickler unlöslich. Die Belichtung erfolgt durch ein Filmmuster (Filmmotiv) und das nicht be-

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lichtete Photöresistmatex'ial wird selektiv gelöst, erweicht oder herausgewaschen, wobei auf einem Siibstrat das gewünschte Resistmuster zurückbleibt. Positiv arbeitende Resistmaterialien haben entgegengesetzte Eigenschaften, d. h. beim Belichten wird das Resistmaterial in dem Entwickler löslich. Das Resistmusber, das nach der Entwicklung (und in einigen Fällen nach dem Nachtrocknen) zurückbleibt, ist unlöslich und gegenüber Reinigungs-, Plattierungs- und Atzlösungen, wie sie in Verfahren dieser Art verwendet werden, chemisch beständig. Typische Beispiele für positiv arbeitende lichtempfindliche Materialien sind die in der ÜSA-Patentschrift 3 046 118 beschriebenen Haphthochinon-1,2-diazidsulfensäureester. Es sind auch bereits anders lichtempfindliche Materialien bekannt.

Verfahren, welche die Herstellung eines Überzugs aus einem Photoresxstiaaterxal, beispielsweise die Herstellung von gedruckten Schalttafeln, Photolithographien, Typenschildern (Hamensschildern) und dergleichen umfassen, sind bekannt. In einem Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schalttafel wird ein mit einem Metall plattiertes Blech mit einer Photoresistmasse überzogen und das Pho boresistiaaterial wird durch ein Positiv oder ein Negativ des gewünschten Bildes belichtet. Die belichteten Bezirke des Resistmaterial werden durch das Belichten löslich gemacht und dann werden sie mit einem Entwickler herausgearasehen, vrobei die darunterliegende Metallschicht freigelegt wird. 2iua Anätzen des freigelegten Metalls kann ein Ätzmittel verwendet werden, das in das Resistmaterial nicht eindringt oder es können selektive Plattierungs- oder sonstige Verfahren angsv/endet werden, wobei eine Schicht in dem gewünschten Bildmuster zurückbleibt. Das zurückbleibende Resistmaterial kann je nach I7unsch entfernt werden oder nicht.

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In Verbindung mit Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schalttafeln werden Durchgangslöcher vorgesehen und plattiert. Diese Löcher erstrecken sich zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Grundschicht und sie dienen dazu, eine elektrische Verbindung zv/ischen diesen Oberflächen zu schaffen. Zweckmäßig können sie katalysiert und durch eine stromlose Plattierungslösung plattiert werden.

Der für das oben genannte Verfahren erforderliche Oberflächenüberzug aus dem Resistmaterial wurde bisher in flüssiger Form unter Verwendung von Quetoehwalzen, Rollen ^ oder Dochten durch Eintauchen, Aufsprühen oder Aufbürsten (Auftragen mit einem Rakel) oder dergleichen auf die Oberflächengrundmaterialien aufgebracht unter Bildung einer Schicht aus dem flüssigen Resistmaterial auf dem Grundmaterial, wobei das Resistmaterial anschließend verfestigt wurde» Diese flüssigen Auftragsmethoden haben jedoch zahlreiche Nachteile. So wird beispielsweise das Resistmaterial in flüssiger Form häufig in die Durchgangslöcher gedrückt, νιο es a) nicht genügend belichtet werden kann, um löslich zu v/erden, oder b) nicht innerhalb einer vernünftigen Zeit gelöst werden kann.' In jedem Falle verhindert die Anwesenheit eines Eests von Resistmaterial in den Durchgangs löchern j deren Rupferplattierung. ™

Das Verstopfen der Durchgangslöcher (Durchbohrungen) kann nach dem in der USA-Patentanmeldung Hr. 823 052 beschriebenen Verfahren vermieden werden, bei dem ein trockenes Laminat hergestellt wird, das aus einer Photoresistschicht und einer dafür geeigneten Substratunterlage besteht. Die Materialien der Photoresistschicht und der Unterlagenschicht werden so ausgewählt, daß das Resistmaterial in einem Lösungsmittel / für die Unterlage unlöslich ist. Das Laminat mit der Photoresistschicht nach unten wird auf einem Grundmaterial, vor-

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zugsweise einem Schalttafel-Grundmaterial befestigt, das entweder mit einem Metall, wie z. B. Kupfer, plattiert oder nicht plattiert sein kann und die Unterlagenschicht wird mit einem Lösungsmittel aus dem so hergestellten Verbund ausgewaschen, das die Photoresistschicht nichb löst und nicht beeinträchtigt, wodurch eine gleichmäßige, an dem Substrat haftende Photoresistschicht zurückbleibt, die jedoch nicht in die Durchgangslöcher gedruckt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Laminat aus einem in Wasser unlöslichen Photoresistmaterial und einer in Wasser φ löslichen Unterlage, vorzugsweise einem in V/asser löslichen Papier, das Carboxymethylcellulose enthält.

Eine weitere Methode zur Aufbringung von Photoresistschichten ist in der USA-Patentschrift 5 469 982 beschrieben, in der ein Hesistmaterial zuerst in Form eines Films auf eine Folienunterlage (Trägerschicht) aufgebracht wird und wobei der Film, während die Resistschicht sich noch auf der Folienunterlage befindet, unter Anwendung von Wärme und/oder Druck an einem Substrat befestigt wird. Die Unterlage kann transparent sein und der Film kann durch diese Schicht belichtet werden. Vor dem Entwickeln des Photoresistmaterials wird die ^ Unterlage passend zugeschnitten und durch Abstreifen von der Photoresistschicht entfernt. Obwohl dieses Verfahren einige der oben genannten Probleme, beispielsweise das Verstopfen der Durchgangslöcher, löst und einen ausreichend dicken Photoresistüberzug liefert, werden dadurch eigene zusätzliche Probleme und Kachteile eingeführt.

Ein Beispiel für eine Schwierigkeit, die bei dem Verfahren der USA-Patentschrift 3 469 982 auftritt, besteht darin, • daß die ünterlagensehicht von der Photoresistschicht abgestreift oder abgerissen werden muß. Deshalb werden die physikalischen Eigenschaften der Photoresistschicht kritisch. Es

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wurde ζ. B. gefunden, daß dicke Photoresistschichten, d. h. solche mit einer Dicke von 0,025 mm (1 mil) oder mehr,erwünscht sind, um eine Faltenbildung (Wellenbildung) während des Aufbringens und ein Einreißen der Schicht beim Abstreifen von der Unterlage zu vermeiden. Dies führt zu wesentlich höheren Kosten, zu einer schlechteren Auflösung der entwickelten Bilder und zu längeren Belichtungszeiten. Darüber hinaus darf der Photoresistfilm nicht spröde sein, da er sonst bricht. Dies erfordert ein sorgfältiges Vermischen der lichtempfindlichen Verbindung mit verschiedenen vertrag- ' ,-liehen Harzsystemen. ·

Da die Unterlagenschicht die Photoresistschicht physikalisch verstärken muß, muß sie außerdem die erforderlichen Festigkeitseigenschaften aufweisen. Deshalb muß die Unterlage (Rückschicht) verhältnismäßig dick sein_} zweckmäßigerweise dicker als 0,025 mm (1 mil) oder mehr« Wenn die Photoresistschicht durch die Unterlagenschicht belichtet wird, wird das durch die Schicht hindurchtretende Licht aufgrund der Dicke der Schicht gestreut und infolgedessen wird die Bildauflösung nachteilig beeinflußt.

Ein weiteres Problem, das bei dem Verfahren gemäß dieser Pa- J tentschrift auftritt, betrifft das Schneiden und Abziehen der Trägerschicht. Der Film aus dem Photoresistmaterial und der Trägerschicht wird zweckmäßig kontinuierlich von einer Zuführungsrolle zugeführt und durch V/ärme und Druck an dem Substratmaterial befestigt. Da es als Schutzschicht wirkt und bis zur Entwicklung nicht entfernt wird, muß es auf die Größe des Substrats, zweckmäßig vor dem Belichten, zugeschnitten sein und wird dann vor der Entwicklung von dem Substrat abgezogen. Dadurch entstehen Probleme, wenn eine automatische Vorrichtung verwendet wird. Es ist besonders schwierig, die Trägerschicht abzustreifen, da beim Entwickeln

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dessen Kanten häufig von dem Substrat festgehalten werden.

Durch die vorliegende Erfindung werden die oben genannten Schwierigkeiten beseitigt, indea man ein lichtempfindliches Laminat angibt, das aus einer lichtempfindlichen Photoresistschicht, einer Trägerschicht dafür und einer Schutzzwischenschicht aus einem lichtdurchlässigen Material, die zwischen der Photoresistschicht und der Trägerschicht angeordnet ist, "besteht. Bei der praktischen Verwendung wird die Phofcoresistsehicht des Laminats durch irgendwelche Mittel, z. B. Wärme und/oder Druck oder mit Hilfe eines Klebstoffes, wie in der USA-Patentanmeldung Nr, 825 052 beschrieben, an einem Grundmaterial befestigt. Anschließend wird die Trägerschicht von dem Laminat abgezogen, wobei ein Verbund zurückbleibt, der aus dem Grundmaterial, an dem die Photoresistschicht befestigt worden ist, der Photoresistschicht und der über der Photoresistschicht angeordneten Schutzschicht besteht.

Das lichtempfindliche Laminat der Erfindung hat gegenüber dem in der USA-Patentschrift 3 469 982 beschriebenen lichtempfindlichen Laminat zahlreiche Vorteile. Da zur physikalischen Verstärkung einer lichtempfindlichen Schicht die Schutz-Zwischenschicht nicht erforderlich ist, kann sie beispielsweise im Verhältnis su der Photoresistschicht verhältnismäßig dünn sein und dennoch einen ebenso guten Schutz verleihen wie die verhältnismäßig dicke Trägerschicht gemäß der genannten USA-Patentschrift. Darübsr hinaus kann die bildmäßige Belichtung durch die Z?/i£chenschicht mit einer minimalen Lichtdiffusion erfolgen, wodurch ein schärferes Bildmuster und eine kürzere Belichtungszeit erzielt werden. Da die Zwischenschicht das Laminat dick macht, kann außerdem die Photoresistschicht entsprechend dünner sein, da eine dicke Schicht zur Vermeidungs des Ein-

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reißens beim Abstreifen der Unterlagenschicht von einem an einem Grundmaterial befestigten Laminat nicht erforderlich ist. Infolgedessen wird die Bildauflösung verbessert und die Gesamtkosten für das Laminat werden gesenkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Trägerschicht vor dem Zuschneiden abgestreift v/erden kann, da die Schutz-Zwischenschicht über der Photoresistschicht belassen wird. Dadurch werd'en die oben genannten Probleme, die mit einer automatischen Vorrichtung und dem Abstreifen der Trägerschicht zusammenhängen, eliminiert, was nach- ^

folgend näher erläutert wird. . %

In der beiliegenden Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 einen vergrößs: ^;-;r Querschnitt durch ein lichtempfindliches Laminat in ei?.-er ' svorsugten Ausführungsform der Erfindung;

!fig. 2 einen seitlicher» Aufriß einer typischen Vorrichtung, wie sie zum Aufbringen des lichtempfindlichen Laminats auf ef.ü Grundmaterial verwendet wird; und Fig. 3 einen vergrößerten seitlichen Querschnitt durch ein Grundmaterial und ein lichtempfindliches Laminat, wobei einige Teile entfernt wurden und einige Dimensionen über- A trieben groß dargestellt sind, um die verschiedenen Stufen der Aufbringung des erfindungsgemäßen Photoresistmaterials deutlich zu zeigen.

In der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung ist ein Laminat L erläutert, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt wurde· Das Laminat besteht aus einer, l'ragersehicht 1, einer Schutz-Zwischenschicht 2 und einer lichtempfindlichen Schicht oder Photoresistschicht 3· ,*

Bie Trägerschicht i kann aus den verschiedensten Materialien

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bestehen, beispielsweise aus Papier, Stoffgewebe oder Hochpolymerisaten, beispielsweise Polyamiden, Polyolefinen, '.Polyestern, Yiny!polymerisaten und Celluloseestern. Ein bevorzugtes Material ist Papier, am meisten bevorzugt ist ein Trennpapier, das verleimt worden ist, um. es glatt zu machen. Die Dicke der Trägerschicht ist nicht kritisch und sie kann vorzugsweise zwischen 0,038 und 0,153 nun (1,5 bis 6 mils) variieren. -

Die lichtempfindliche oder Photoresistschicht 3 besteht aus einem Resistmaterial, vorzugsweise in einem polymeren Bindemittel. Die meisten bisher bekannten positiven und negativen Photoresistmaterialien sind für die Erfindung geeignet. Sie müssen nur auf die Trägerschicht auftragbar " und in der Form eines Filmes genügend flexibel sein.

Das Resistmaterial kann beispielsweise ein Harz oder eine an sich bekannte Kombination von Harzsn enthalten, beispielsweise die Kombination eines Novolakharzes mit Polystyrol. Die Dicke der Resistschicht in der trockenen Filmform ist nicht kritisch,' Ziel der Erfindung ist es jedoch, die Schicht dünn zu halten, um die Bildqualität zu verbessern und die Kosten zu verringern. Infolgedessen beträgt eine bevorzugte maximale Dicke 0,0635 mm (2,5 mils) und ein bevorzugter Bereich der Dicke variiert zwischen 0,00254 und 0,0381 snm (0,1 bis 1,5 mils).

Beispiele für geeignete Photoreßistmaterialien sind in den USA-Patentschriften 3 04-6 110, 3 046 118, 3 102 804, 3 130 04-9, 3 174- 860, 3 230 089, 3 264- 837, 3 14-9 983, 3 264 104, 3 288 608 und 3 4-27 162 beschrieben. Bevorzugte , lichtempfindliche Materialien sind Diazo- und Diasidmaterialien* Andere geeignete lichtempfindliche Materialien sind Zimtsäure, Vinylcinnamalacetophenolenpolymerisate, wie

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sie beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 716 102 "beschrieben sind, Vinylbenzalacetophenone, wie sie in der USA-Patentschrift 2 716 105 beschrieben sind, Diazosulfonate, wie sie in der USA-Patentschrift 2 854- 388 beschrieben sind, Vinylazidophthalatpolymerisate, wie sie in der USA-Patentschrift 2 870 011 beschrieben sind, und dergleichen.

Die Zwischenschicht 2 soll als Schutzschicht für die Photoresistschicht 3 wirken, nachdem das Laminat auf einem ' Grundmaterial befestigt und die Trägerschicht 1 davon abgestreift worden ist. Als solche sollte sie eine glatte, harte Oberfläche haben. Wenn durch die Zwischenschicht belichtet v/erden soll, sollte sie optisch durchlässig sein und aus einem Material bestehen, das in einem Nichtlösungsmittel für die durch den Entwickler nicht entfernten Teile des Photoresistmaterials löslich ist. Die Zwischenschicht ist vorzugsweise wasserlöslich oder in einem Entwickler für das Resistmaterial löslich, so daß nach dem Belichten die Zwischenschicht durch einen einfachen Waschvorgang, bei dem vorzugsweise auch das Photoresistmaterial entwickelt wird, entfernt werden kann. Bei Verwendung von mit Wasser oder Alkali entwickelbaren Photoresistmaterialien besteht die Zwischenschicht vorzugsweise aus solchen Materialien, wie z. B. wasserlöslichen Salzen von Polyvinyläther/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisaten, wasserlöslichen Celluloseäthern, wasserlöslichen Salzen von Carboxyalkylcellulose, wasserlöslichen Salzen von Carboxyalkylstärke, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, verschiedenen Polyacrylamiden, verschiedenen wasserlöslichen Polyamiden, wasserlöslichen Salzen von Polyacrylsäure, Gelatine, Äthylenoxydpolymerisaten, verschiedenen Stärken und dergleichen. Auch andere Materialien bieten sich dem Fachmann ohne weiteres an und 3ie ergeben sich z. T. aus dem gewählten Photoresistmaterial.

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Die Dicke der Schutz-Zwischenschicht ist nicht kritisch, sie ist jedoch vorzugsweise dünn, um eine photographische .Bilderzeugung durch die Schicht hindurch mit minimaler Diffusion oder Streuung der Lichtstrahlen, einer Schwiex'igkeit, wie sie bei dem Schichtträger gemäß der USA-Patentschrift 3 469 982 auftritt, zu geivährleisten. Dies ist besonders wichtig bei Präzisionsarbeit. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Schutz-Zv/isch'enschicht verhältnismäßig dünn gehalten, da sie kein Träger (Stütze) sein muß und nur dick genug sein uraß, um die Photoresistschiclit zu schützen. Im allgemeinen hat die Zwischenschicht vorzugsweise eine maxiiaale Trockenfilmdicke von 0,02S mm (1 mil) und vorzugsweise variiert diese zwischen 0,0025 undo,ÖO762 mm (0,1 bis 0,3 mils).

Das Verfahren sur Herstellung des erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Laminats erfolgt nach, bekannten Verfahren, beispielsweise durch Aufwalzen oder Aufsprühen von Lösungen der Materialien, der Zwischenschicht und anschließend des Resistmaterial auf die Trägerschicht.

In dor Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung erläutert, die zum kontinuierlichen Aufbringen von Photoresistmaterial auf eine Folge von vorgeschnittenen Substraten 5 verwendet werden kann, die als Grundmaterial für gedruckte Schalttafeln, Halbleiterteile, Typenschilder (Namensschi3.der) oder dergleichen verwendet werden. Das Substrat 5 besteht vorzugsweise aus einem. Metall, Keramik, Kunststoff oder Halbleitermaterial. Zur Herstellung von gedruckten Schalttafeln unter Verwendung eines Abziehverfahrens besteht das Substrat vorzugsweise aus einer Kunststoffschicht 6, beispielsweise aus einem Phenol- oder ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien-StyxOl-Harz) und es kann, v/ie in der Fig* J> dargestellt, mit einer Metallschicht 7» z· B. mit einer Kupferfolie, plattiert sein.

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Bas hier angegebene Beispiel zur Herstellung von gedruckten Schalttafeln ist natürlich nicht die einzige Anwendungsmöglichkeit der Erfindung, die auch auf dem Gebiet der Graphik, der Herstellung von Abziehbildern und Namensschildern, des chemischen Abschleifens (Putzens) und Anätzens und auf den verschiedensten Gebieten, bei denen ein Photoresistmaterial auf ein Substrat beliebiger Zusammensetzung aufgebracht werden soll, ein wertvolles Hilfsmittel ist. ßie Substrate 5 werden von einer Zuführungsschiene 8 auf ein endloses Band 9 oder eine andere Transporteinrichtung gebracht, wodurch sie zu einer Übertragungsstation S trans- ^ portiert werden, an der obere und untere beheizte Druckwalzen 10 und 11 das lichtempfindliche Laminat mit dem Grundmaterial fest verbinden. Eine geeignete Temperatur zum Warmverbinden mit desi* Substrat kann innerhalb ziemlich breiter Grenzen νε'?1. ^ik werden, jedoch liegt die Temperatur zweckmäßig zwischen 40 und etwa 150⁰G, je nach den Materialien des lichtempfindlichen Laminats. Die in der oben genannten USA-Patentschrift J '•'■69 982 angegebenen Bedingungen sind im allgemeinen geeignet. Vorzugsweise sind die Druckwalzen mit Kautschuk beschichtet, um eine Beschädigung des Verbunds zu verhindern. Wie in der oben genannten USA-Patentanmeldung Nr. 823 052 beschrieben, kann anstelle der Wärme- und Druckeinrichtung ein Klebmittel verwendet werden.

Nach dem Befestigen des lichtempfindlichen Laminats L an dem Grundmaterial an der Übertragungsstation S wird die Trägerschicht 1 durch Abreißen oder auf sonstige Art und Weise von dem Laminat abgestreift, wodurch die Photor-ssis^sehichfc 3 freigelegt wird, die durch die Zwischenschicht £ geschützt ist· Dadurch entsteht eine Oberfläche, · lie sofort gewünschtenfalls bildmäßig belichtet werden kann, df.s -Jedoch durch die Zwischenschicht 2 gegen Schmutz, ·

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Fusseln und Abschliff geschützt ist. Die Trägerschicht muß nicht zugeschnitten sein und sie wird vorzugsweise kontinuierlich entfernt und auf der Rolle 13 aufgewickelt, wodurch die mit dem Schneiden und Abziehen verbundenen Probleme vermieden werden.

Die 5¹Xg. 3 stellt einen vergrößerten seitlichen Querschnitt durch ein Grundmaterial und eine lichtempfindliches Laminat mit etwas übertriebenen Größenverhältnissen dar, der die verschiedenen Stufen der erfindungsgeraäßen Aufbringung des Photoresxstmaterials zeigt. Das Grundmaterial 6 mit der Kupferfolie 7 ist mit der Photoresistschicht 3 des lichtempfindlichen Laminats L haftend verbunden. Die Trägerschicht 1 dieses Laminats wird dann von dem so gebildeten Verbund kontinuierlich abgestreift, wodurch die an dem Grundmaterial 7 befestigte und gegen Abrieb und dergleichen durch die Zwischenschicht 2 geschützte Photoresistschicht 3 freigelegt wird.

Da die Zwischenschicht 2 optisch durchlässig sein kann, kann der so gebildete Verbund" direkt durch die Zwischenschicht belichtet werden, ohne daß diese vor der Entwicklung entfernt werden muß.

Im bezug auf das Abstreifen der Trägerschicht 1 von dem lichtempfindlichen Laminat L sei bemerkt, daß die Trägerschicht 1 auf der Zwischenschicht 2 eher lose als fest darauf befestigt ist, um die Entfernung ohne Beschädigung der Photoresistschicht 3 zu erleichtern_e, Im Gegensatz dazu ist die Photoresistschicht mit der Zwischenschicht fest verbunden, um eine Abtrennung während des Abstreifens der Trägerschicht zu verhindern.

Ein erfindungsgemäßes Gesamtverfaliren zum Aufbringen und

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Entwickeln eines Photoresisfbild.es umfaßt ζ. Β. folgende Stufen:

1.) Ein lichtempfindliches Laminat wird an einem Grundmaterial befestigt, wobei das Verfahren zur Befestigung des Laminats an dem Grundmaterial nicht kritisch ist; 2.) die Trägerschicht des lichtempfindlichen Laminats wird von dem so gebildeten Verbund abgestreift; 3.) der so gebildete Verbund wird bildmäßig mit aktinischer Strahlung belichtet unter Bildung eines latenten Bildes in der Photoresistschicht; und

4.) die belichtete Photoresistschicht wird mit einem dafür geeigneten Entwickler, der auch ein Lösungsmittel für die Schutz-Zwischenschicht für die Photoresistschicht ist, in Berührung gebracht unter Bildung eines Resistbildes.

Im Anschluß an die oben genannten Verfahrensschritte kann die Oberfläche mit einem geeigneten Mittel behandelt v/erden unter Bildung einer angeätzten Oberfläche oder sie kann plattiert oder auf sonstige bekannte Art und Weise bearbeitet werden. Das Resistbild kann dann mit Hilfe eines geeigneten Lösungsmittels, gewünschtenfalls durch mechanische Einwirkung, beispielsweise Abreiben, Bürsten und/oder Abschaben oder durch eine Kombination eines oder mehrerer solcher an sich bekannter Schritte,entfernt werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß in dem oben beschriebenen Verfahren die Zwischenschicht durch Waschen vor dem Belichten der Photoresistschicht entfernt werden kann, dies stellt, jedoch eine weniger bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, obwohl nach diesem Verfahren die Zwischenschicht weder optisch durchlässig noch in einem Entwickler für das Photoresistmaterial löslich sein muß. Bezüglich der Stufe 4.) sei bemerkt, daß diese Stufe in zwei Stufen aufgeteilt werden

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kann, wobei die erste Stufe die Entfernung der Zwischenschicht und die zweite Stufe die Entwicklung der belichteten Resistschicht umfaßt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung müßte die Zwischenschicht aus einem Material bestehen, das in einem Lösungsmittel löslich ist, welches die Eesistschicht nicht angreift. Diese Ausführungsform der Erfindung ist weniger bevorzugt, da sie eine zusätzliche Stufe in dem Entwicklungsverfahren umfaßt.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde ein lichtempfindliches Laminat hergestellt, wie es in der Fig. 1 der Zeichnung abgebildet ist. Die Photoresistschicht und die Zwischenschicht wurden durch Aufwalzverfahren unter Verwendung von in einer Lösung des aufzutragenden Materials rotierenden Walzen aufgebracht. Das Trägermaterial war ein Trennpapier, erhältlich unter der Bezeichnung "Trans— kote AY" der Firma S.D. V/arren Co. Die Schutz-Zwischenschicht wurde in Form einer 15 bis 20 gew.-%igen Feststofflösung von "Gantrez AN-139" der General Aniline and Film Corporation aufgebracht. Dieses Material war ein wasserlösliches Vinylmethyläther/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat mit mittlerer Viskosität. Die Photoresistschicht wurde in Form einer 20 gew.-%igen Feststofflösung von "AZ-119 Photoresist" der Shipley Company Inc. aufgebracht. Dieses Material enthielt einen größeren Anteil an einem alkalilöslichen Phenol-Formaldehyd-Novolakharz und einen o-Chinondiazid-Photosenaibilisator (der etwa 1/3 der Feststoffe ausmachte), gelöst in einem hauptsächlich aus Celluloseacetat bestehenden Lösungsmittel. Die Trockenfilmstärke der Zwischenschicht und der Photoresistschicht betrug etwa 25 Millionstel eines Zenti-

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meters (10 Millionstel eines Inch).

Ein mit Kupfer plattiertes Schalttafelgrundmaterial wurde mit dem so hergestellten Laminat unter Verwendung beispielsweise der in der Fig. 2 dargestellten Vorrichtung beschichtet. Das Laminat ,wurde auf das Schalttafelgrundmaterial mit der Photoresistschicht-Seite nach unten im Kontakt mit der Kupferplattierung unter Verwendung von mit Kautschuk überzogenen Walzen aufgebracht, die eine Temperatur von etwa 120°C hatten und wobei ein Druck von etwa 4,54 bis 5,44 kg (10 bis 12 pounds) pro 2,54 cm (1 inch) am Walzenspalt bei einer Geschwindigkeit von etwa 0,60 m pro Sekunde (2 ft./see.) angewendet wurde. Die Papierträgerschicht wurde durch Abziehen derselben von dem Laminat entfernt, das an dem Schalttafelgrundmaterial befestigt war. Dadurch, entstand ein Verbund, der aus dem Schalttafelgrundmaterial und dem daran haftenden Photoresistfilm bestand, der von der Schutz-Zwischenschicht bedeckt war.

Da die Schutz-Zwischenschicht optisch durchlässig war, konnte die Photoresistschicht ohne Entfernung dieser Zwischenschicht belichtet werden. Dementsprechend wurde die Resistschicht etwa 2,5 Minuten lang je nach Wunsch durch ein transparentes Positiv oder Negativ belichtet unter Verwendung eines Kohlelichtbogens einer Intensität von etwa 21 520 Lux (2000 footcandles) in einem Abstand von etwa 30 cm (1 foot) als Lichtqiielle. Das belichtete Photoresistmaterial wurde dann entwickelt und die Zwischenschicht wurde gleichzeitig durch Eintauchen in oder durch Betupfen mit einem Entwickler,beispielsweise dem Entwickler"AZ-3O3"der Shipley Company Inc., der eine wäßrige Hydroxydlösung enthält, entfernt. Wenn das Eintauchverfahren angewendet wurde, so wurde dieses ein paar Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 21 C (70⁰F) durchgeführt. Die Auflösung des entwickelten Bildes war aus-

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gezeichnet.

Wenn ein Positiv des gewünschten Schaltbildes verwendet wurde, wurde das durch .die Entwicklung freigelegte Kupfer weggeätzt, das zurückgebliebende Photoresistmaterial wurde entfernt und das freigelegte Kupfer wurde mit einem Metall plattiert. Wenn ein Negativ des gewünschten Schaltbildes verwendet wurde, wurde das durch die Entwicklung freigelegte Kupfer mit einer Lötmittelmaske metallplattiert, das Photoresistmaterial wurde entfernt und das freigelegte Kupfer wurde abgeätzt.

Beispiel 2

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch die Schutz-Zwischenschicht vor dem Belichten durch Waschen entfernt wurde. Dabei wurden im wesentlichen entsprechende Ergebnisse erhalten.

Beispiel 3

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei anstelle des AZ-119-Resistmaterials eine unter dem Namen "Dynachem Photoresist" (DCR) bekannte Photoresistmasse auf der Ünterlagenschicht verwendet wurde.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei im Anschluß an das Befestigen des Laminats auf dem Schalttafelgrxindmaterial und vor der Entfernung der Trägerschicht von dem Laminat Löcher durchgebohrt wurden,

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Beispiel 5

Has Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei eine negative Photoresistmasse verwendet wurde, die unter dem Namen "KPR Photoresist" der Firma Eastman Kodak Co. bekannt ist. Es wird angenommen, daß es sich dabei um ein Material auf Zimtsäurebasis handelt, das etwa 17 Gew.-% Feststoffe enthält. Die Belichtung durch die Zwischenschicht dauerte unter Verwendung der gleichen Lichtquelle 30 Sekunden. Die Entwicklung erfolgte durch etwa 1-minütiges Eintauchen in Trichlorathylen.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Lichtempfindliches Laminat, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer lichtempfindlichen Schicht eines Photoresistmaterials, einer Trägerschicht und einer Schutz-Zwischenschicht zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der Trägerschicht besteht, wobei die lichtempfindliche Schicht mit der Zwischenschicht fest und die Trägerschicht mit der Zwischenschicht im Verhältnis zur lichtempfindlichen Schicht lose verbunden ist.

2. Eichtempindliches Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht optisch durchlässig ist

3. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine maximale Dicke von 0,025 ™i (1 mil) aufweist.

¹V. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht eine maximale Dicke von 0,0076 mm (0,3 mils) aufweist.

5. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht in einem Lösungsmittel löslich ist, das für diejenigen Bezirke des Photoresistmaterials, die bei der nachfolgenden Entwicklung nicht entfernt werden, Icein Lösungsmittel darstellt.

6. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht in Wasser oder einem Entwickler für die belichtete lichtempfindliche Schicht löslich ist«

7. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 1, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht aus einem Diazophotoresistmaterial besteht.

0, Lichtempfindliches Laminat, dadurch gekennzeichnet, . daß es aus einer lichtempfindlichen Schicht aus einem Diazophotoresistmaterial, einer Trägerschicht und einer lichtdurchlässigen Schutz-Zwischenschicht mit einer maximalen Dicke von 0,025 mm (1 mil) "besteht, wobei die lichtempfindliche Schicht an der Zwischenschicht fest und die Trägerschichb an der Zwischenschicht im Verhältnis zur lichtempfindlichen Schicht lose haftet. J

9. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine maximale Dicke von 0,0076 mm (0,3 mils) aufweist.

10. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht in einem Lösungsmittel löslich ist, das für die Bezirke des Photoresistmaterials, die bei der nachfolgenden Entwicklung nicht entfernt werden, kein Lösungsmittel darstellt.

11. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 10, dadurch , gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Wasser oder ein Ent- % wickler für die belichtete lichtempfindliche Schicht ist.

12. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht aus einem positiv arbeitenden Diazophotoresistmaterial besteht, das in alkalischer Lösung in den belichteten Bezirken entwickelbar ist.

13. Lichtempfindliches Laminat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht in der alkalischen

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Entwicklerlösung löslich ist.

14-. Verbund, dadurch gekennzeichnet, daß e? aus einem Substrat und dem darauf befestigten lichtempfindlichen Laminat gemäß Anspruch 7 besteht, wobei die Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht des lichtempfindlichen Laminats mit der Oberfläche des Grundmaterials in Berührung steht.

15. Verbund nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Trägerschicht von seiner Oberfläche abgestreift ist.

16. Verbund nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem Metall, Kunststoff, Keramik oder einem Halbleiter besteht.

17. Verbund nach Anspruch Iß» dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Schalttafelgrundmaterial ist.

18. Verbund nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einer mit Metall plattierten Kunststoffschicht besteht und daß die lichtempfindliche Schicht mit diesem Metall in Berührung steht.

19· Verbund, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Substrat und dem darauf befestigten lichtempfindlichen Laminat gemäß Anspruch 1 besteht, wobei die Oberfläche des Grundmaterials mit der lichtempfindlichen Schicht des lichtempfindlichen Laminats in Berührung steht.

20. Verbund nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht von seiner Oberfläche abgestreift ist.

21. Verfahren zur Herstellung eines Photoresistbildes auf

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einer Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) die Oberfläche unter Bildung eines Verbundes fest mit einem aus einer lichtempfindlichen Schicht aus einem Fotoresistmaterial, einer Trägerschicht und einer lichtdurchlässigen Schutz-Zwischenschicht zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der Trägerschicht bestehenden lichtempfindlichen Material verbindet, wobei die lichtempfindliche Schicht mit der Zwischenschicht fest und die Trägerschicht mit der Zwischenschicht im Verhältnis zur lichtempfindlichen Schicht lose verbunden ist und wobei die lichtempfindliche Schicht mit der Oberfläche in Berührung steht,

b) die Trägerschicht von dem so gebildeten Verbund absieht ,

c) den gebildeten Verbund mit einer Strahlungsquelle bildmäßig belichtet unter Bildung eines latenten Bildes in der lichtempfindlichen Schicht, und

d) das latente Bild mit einem Entwickler entwickelt, der die Zwischenschicht auflöst und die lichtempfindliche Schicht entwickelt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht des lichtempfindlichen Laminats eine maximale Dicke von 0,025 mni (1 mil) auf weist.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht des lichtempfindlichen Laminats aus einem positiv arbeitenden Diazophotoresistmaterial besteht.

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24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das latente Bild mit einer alkalischen Lösung entwickelt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das latente Bild mit einer Lösung eines AlkalinietalJ.--hydrcxyds entwickelt; wird.

26. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche aus einem Metall, Kunststoff, Keramik oder einem Halbleiter besteht.

27. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche ein Schalttafelgrundmaterial ist.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalttafelgrundmaterial mit Kupfer plattiert ist und daß die lichte?apfindliche Schicht des lichtempfindlichen Laminats auf der Kupfez*plattierung haftet.

29. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Laminat auf der Oberfläche unter Anwendung von Wärme und Druck befestigt wird.

30. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Laminat in Form eines kontinuierlichen Filmes aufgebracht wird und daß die Trägerschicht ohne Zuschneiden kontinuierlich entfernt wird.

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