DE2333284A1

DE2333284A1 - Process for the production of congruent masking patterns on the opposite sides of a film

Info

Publication number: DE2333284A1
Application number: DE19732333284
Authority: DE
Inventors: Walter Glashauser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1975-01-23
Also published as: JPS5037633A; DK335474A; BE817050A; GB1459626A; AU6937074A; FR2235398A1; FR2235398B1; NL7408155A; LU70424A1; ZA743242B

Description

Verfahren zur Herstellung deckungsgleicher Maskierungsmuster auf den gegenüberliegenden Seiten einer FolieProcess for the production of congruent masking patterns on the opposite sides of a film

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung deckungsgleicher Maskierungsmuster auf den gegenüberliegenden Seiten einer Folie, indem auf jeder Seite der Folie eine photoempfindliche Lackschicht aufgetragen wird, auf jede Lackschicht eine Photomaske gebracht wird und beide Lackschichten durch die Photomasken hindurch belichtet werden.The invention relates to a method for producing congruent Masking pattern on opposite sides of a slide by placing a photosensitive on each side of the slide A layer of lacquer is applied, a photo mask is placed on each layer of lacquer and both layers of lacquer exposed through the photomasks.

Derartige Verfahren sind bereits bekannt und v/erden bei der Herstellung hochpräziser Formätzteile und insbesondere beim Ätzen feinstrukturierter Durchbrüche in dünnen Folien angewandt. Das auf den gegenüberliegenden Seiten einer zu ätzenden Folie deckungsgleich aufgebrachte Maskierungsmuster deckt hierbei die Folie ab und läßt lediglich die zu ätzenden Strukturen frei, so daß diese von beiden Seiten der Folie her einem gezielten Ätzangriff unterworfen werden können. Durch den beidseitigen Ätzangriff wird gegenüber dem einseitigen Ätzen eine Unterätzung der Maskierung in starkem Maße verringert.Such methods are already known and are used in the production of high-precision form-etched parts and in particular in Etching of finely structured openings in thin foils applied. The one on opposite sides of a caustic one Masking pattern applied congruently to the film covers the film and leaves only the structures to be etched free, so that these are targeted from both sides of the film Can be subjected to etching attack. Due to the etching attack on both sides, a Undercut of the mask is greatly reduced.

Bei der Herstellung der Maskierungsmuster besteht das Problem darin, die Photomasken so zu beiden Seiten der lackbeschichteten Folie zu justieren, daß ihre Muster zur Deckung gebracht werden. In der DT OS 2 019 201 wird ein Verfahren zur Herstellung von geätzten Folien zum Aufbau von Isotopen-Trenndüsen beschrieben, bei welchem die Photomasken in einer Maskenjustiervor±ichtung unter einem Mikroskop zueinander justiert werden, während die zu belichtende lackbeschichtete Folie dazwischen liegt. Ein derartiges manuelles Justieren unter demThe problem with the production of the masking pattern is that the photomasks are coated on both sides of the lacquer Adjust foil so that their patterns are brought to congruence. In DT OS 2 019 201 a method for Production of etched foils for the construction of isotope separation nozzles described, in which the photomasks are adjusted to one another in a mask adjustment device under a microscope while the lacquer-coated film to be exposed lies in between. Such a manual adjustment under the

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Mikroskop ißt jedoch nur mit erheblichem, apparativem und zeitlichem Aufwand durchzuführen und stellt außerdem bei der serienmäßigen Herstellung geätzter Folien eine potentielle Fehlerquelle dar.The microscope, however, only eats with a considerable amount of equipment and time investment and also represents a potential in the series production of etched foils Source of error.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung deckungsgleicher Maskierungsmuster auf den gegenüberliegenden Seiten einer Folie zu schaffen, bei welchem zwei spiegelbildlich identische Photomasken ohne manuelles Justieren genau deckungsgleich zu beiden Seiten der lackbeschichteten Folie angeordnet werden.The invention is therefore based on the object of providing a method for producing congruent masking patterns on the to create opposite sides of a film, in which two mirror-image identical photomasks without manual Adjustment can be arranged exactly congruent on both sides of the lacquer-coated film.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die erste bereits belichtete und entwickelte Photomaske in einer reproduzierbaren fixierten Position auf der noch nicht belichteten zweiten Photomaske angeordnet wird, die zweite Photomaske durch die erste Photomaske hindurch belichtet und dann entwickelt und ggf. geätzt wird, die Folie zwischen die Photomasken gelegt und die Photomasken wieder in die fixierte Position zueinander gebracht werden und daß dann die photoempfindlichen Lackschichten durch die beiden Photomasken hindurch belichtet werden. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die zweite Photomaske in einer fixierten Position zu der ersten Photomaske abgelichtet wird und daß beide Photomasken ohne Justieren jeder Zeit wieder in dieser fixierten deckungsgleichen Position angeordnet werden können. Dadurch kann bei einer serienmäßigen Herstellung geätzter Folien die laktzeit erheblich herabgesetzt werden.According to the invention, this object is achieved in that, in a method of the type mentioned at the outset, the first exposed and developed photomask in a reproducible fixed position on the not yet exposed second Photomask is placed, the second photomask is exposed through the first photomask and then developed and, if necessary, etching, the film is placed between the photo masks and the photo masks are again in the fixed position with respect to one another are brought and that the photosensitive lacquer layers are then exposed through the two photomasks will. The particular advantage of the method according to the invention is that the second photomask is fixed in a Position to the first photomask is scanned and that both photomasks without adjustment each time again in this fixed congruent position can be arranged. This allows for a series production of etched Slides significantly reduce the lactation period.

Vorzugsweise werden vor dem Belichten der zweiten Photomaske beide Pho.tomasken in Vakuumkontakt zueinander gebracht. Auf diese Weise werden beide Photomasken ohne Beschädigung ihrer Photοemulsionsschichten in engsten Kontakt zueinander gebracht, wodurch beim Belichten der zweiten Photomaske eineBefore the exposure of the second photo mask, both photo masks are preferably brought into vacuum contact with one another. on In this way, both photomasks are brought into close contact with one another without damaging their photo emulsion layers, whereby when exposing the second photomask a

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äußerst geringe Randunschärfe des erzeugten Musters erreicht wird. Entsprechende Vorteile ergeben sich dadurch, daß vor dem Belichten der photoempfindlichen Lackschichten auf der Folie beide Photomasken in Vakuumkontakt zu der Folie gebracht werden.extremely low edge blurring of the generated pattern is achieved will. Corresponding advantages result from the fact that before the exposure of the photosensitive lacquer layers on the Foil both photomasks are brought into vacuum contact with the foil.

Besonders vorteilhaft werden die beiden Photomasken in Rahmen befestigt und durch Anschläge, die an den Rahmen angebracht sind, in eine reproduzierbare fixierte Position zueinander gebracht. Die zweite Photomaske kann somit durch Andrücken an die Anschläge jederzeit und ohne besonderen Aufwand wieder mit der ersten Photomaske zur Deckung gebracht werden. Außerdem bieten die Rahmen Schutz vor mechanischen Beschädigungen der beiden Photomasken.The two photo masks are particularly advantageously fastened in frames and attached to the frame by means of stops are brought into a reproducible fixed position to one another. The second photo mask can thus be pressed against the stops at any time and without any special effort be brought back to coincide with the first photomask. In addition, the frames offer protection against mechanical Damage to the two photomasks.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Gleiche Teile der einzelnen Figuren sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Es zeigtIn the following, an embodiment of the method according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing. The same parts in the individual figures are identified by the same reference symbols. It shows

Figur 1 eine Draufsicht auf eine in einem Rahmen befestigte,Figure 1 is a plan view of a fixed in a frame,

bereits belichtete und entwickelte erste Photomaske, Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Figur 1, Figur 3 eine Draufsicht auf eine in einem Rahmen befestigte,already exposed and developed first photomask, FIG. 2 a section along the line II-II of FIG. 1, Figure 3 is a plan view of a fixed in a frame,

noch nicht belichtete zweite Photomaske, Figur 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Figur 3, Figur 5 eine Anordnung zum Belichten der in den Figuren 3 und not yet exposed second photomask, Figure 4 shows a section along the line IV-IV of Figure 3, Figure 5 shows an arrangement for exposing the in the figures 3 and

4 dargestellten zweiten Photomaske, Figur 6 eine Anordnung zur Herstellung deckungsgleicher Maskierungsmuster auf den gegenüberliegenden Seiten4 illustrated second photomask, FIG. 6 an arrangement for producing congruent Masking pattern on opposite sides

einer Folie und
Figur 7 eine Ausschnittsvergrößerung aus der Figur 6.a slide and
FIG. 7 an enlarged detail from FIG. 6.

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Die Figuren 1 und 2 zeigen eine bereits belichtete und entwickelte erste Photoraaske in der Draufsicht bzw. im Schnitt. Auf einer Glasplatte 1 ist eine das Muster der Maske bildende Photoemulsionsschicht 2 angeordnet. Die Glasplatte 1 ist in einem Rahmen 3 fest eingeklebt, auf dessen Oberfläche parallel zu den Seiten der Glasplatte 1 eine in sich geschlossene Gummidichtung 4 in einer Nut eingelassen ist. Weiterhin sind auf der Oberfläche des Rahmens 3 drei Anschläge 5 durch Schlitzschrauben 6 so befestigt, daß die Anschlagflächen zweier Anschläge 5 parallel zu der langen Seite der Glasplatte 1 ausgerichtet sind und die Anschlagfläche des dritten Anschlages parallel zu der schmalen Seite der Glasplatte 1 ausgerichtet ist. In den äußeren Rand des Rahmens 3 ist ein Rohrstück 7 eingelötet, dessen Bohrung über einen Kanal auf der Oberfläche des Rahmens 3 zwischen der Glasplatte 1 und der Gummidichtung mündet.Figures 1 and 2 show an already exposed and developed first photo mask in plan view or in section. On a glass plate 1 is a pattern forming the mask Photoemulsion layer 2 arranged. The glass plate 1 is firmly glued into a frame 3, parallel to its surface a self-contained rubber seal 4 is embedded in a groove on the sides of the glass plate 1. Still are on the surface of the frame 3 three stops 5 fastened by slotted screws 6 so that the stop surfaces of two stops 5 are aligned parallel to the long side of the glass plate 1 and the stop surface of the third stop is aligned parallel to the narrow side of the glass plate 1. A pipe section 7 is located in the outer edge of the frame 3 soldered in, the bore through a channel on the surface of the frame 3 between the glass plate 1 and the rubber seal flows out.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine noch nicht belichtete zweite Photomaske in der Draufsicht bzw. im Schnitt. Eine Glasplatte 8, auf welcher eine noch nicht belichtete Photoemulsionsschicht aufgebracht ist, ist in einem Rahmen 10 fest eingeklebt. Am äußeren Rand des Rahmens 10 sind drei Anschlagbolzen 11 befestigt, deren Lage und Abmessungen auf die Anschlagflächen der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Anschläge 5 abgestimmt sind.Figures 3 and 4 show a not yet exposed second photomask in plan view or in section. A glass plate 8, on which a not yet exposed photoemulsion layer is applied, is firmly glued in a frame 10. At the outer edge of the frame 10 three stop bolts 11 are attached, the position and dimensions of the stop surfaces in the Figures 1 and 2 shown stops 5 are matched.

Die Figur 5 zeigt eine Anordnung zum Belichten der auf der Glasplatte 8 aufgebrachten Photoemulsionsschicht 9. Hierbei wird der Rahmen 10 auf den Rahmen 3 so aufgesetzt, daß die Photoemulsionsschicht 9 auf der bereits entwickelten und fixierten Photoemulsionsschicht 2 zu liegen kommt. Die Anschlagbolzen 11 stoßen dabei an die Anschlagfläche der Anschläge 5 an, so daß die Position der Photoemulsionsschichten 2 und 9 zueinander fixiert ist. Nachdem die Photoemulsionsschichten 2 und 9 in die richtige Lage zueinander gebracht sind, wird das Rohrstück 7 an eine Vakuumpumpe angeschlossen, wodurch derFIG. 5 shows an arrangement for exposing the on the Glass plate 8 applied photoemulsion layer 9. Here, the frame 10 is placed on the frame 3 so that the Photoemulsion layer 9 comes to lie on the already developed and fixed photoemulsion layer 2. The stop bolts 11 abut the stop surface of the stops 5 so that the position of the photoemulsion layers 2 and 9 relative to one another is fixed. After the photoemulsion layers 2 and 9 are brought into the correct position to each other, this is Pipe section 7 connected to a vacuum pump, whereby the

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Raum innerhalb der Gummidichtung 4 evakuiert wird und die Photoemulsionsschicht 2 und 9 aneinander gedrückt werden. Anschließend wird die Photoemulsionsschicht 9 durch die Glasplatte 1 und das Muster der Photoemulsionsschicht 2 hindurch belichtet und dann nach dem Umkehrverfahren entwickelt. Die bei der Entwicklung geschwärzten Stellen der Photoemulsionsschicht 9 bilden das gewünschte Muster.Space inside the rubber seal 4 is evacuated and the Photoemulsion layer 2 and 9 are pressed together. Subsequently, the photoemulsion layer 9 is through the Glass plate 1 and the pattern of the photoemulsion layer 2 through exposed and then developed by the reverse process. The areas of the photoemulsion layer blackened during development 9 form the desired pattern.

Die Figur 6 zeigt eine Anordnung zur Herstellung deckungsgleicher Maskierungsmuster auf den gegenüberliegenden Seiten einer Folie. Eine Folie 12, die auf jeder Seite mit photoempfindlichen Lackschichten 13 bzw. 14 versehen ist, wird hierbei zwischen den Photoemulsionsschichten 2 und 9 angeordnet, wie es in der Ausschnittsvergrößerung der Figur 7 dargestellt ist. Anschließend werden die Muster der Photoemulsionsschichten 2 und 9 zur Deckung gebracht, indem der Rahmen 10 mit seinem Anschlagbolzen 11 gegen die Anschläge 5 des Rahmens 3 gedrückt wird. Nachdem auf diese Weise sämtliche Teile in die richtige Lage zueinander gebracht sind, wird durch das vorstehend bereits beschriebene Evakuieren ein enger Kontakt zwischen den einzelnen Schichten erzeugt. Das Belichten der photoempfindlichen Lackschichten 13 und 14 erfolgt durch die Glasplatte 1 und das Muster der Photoemulsionsschicht 2 bzw. durch die Glasplatte 8 und das Muster der Photoemulsionsschicht 9 hindurch. Nach erfolgter Belichtung werden die auf der Folie liegenden photoempfindlichen Lackschichten 13 und 14 entwickelt und ihre belichteten, löslichen Bereiche mit Hilfe eines geeigneten Lösungsmittels entfernt, während die verbleibenden unlöslichen Bereiche ein deckungsgleiches Maskierungsmuster auf den gegenüberliegenden Seiten der Folie 12 bilden.FIG. 6 shows an arrangement for producing congruent masking patterns on the opposite sides a slide. A slide 12 with photosensitive on each side Lacquer layers 13 or 14 is provided, is arranged between the photoemulsion layers 2 and 9, as shown in the enlarged detail of FIG. Then the patterns of the photoemulsion layers 2 and 9 are brought into congruence in that the frame 10 is pressed with its stop bolt 11 against the stops 5 of the frame 3 will. After all parts are brought into the correct position to each other in this way, is by the above the evacuation already described creates a close contact between the individual layers. Exposing the photosensitive Lacquer layers 13 and 14 are carried out through the glass plate 1 and the pattern of the photoemulsion layer 2 and through the glass plate 8 and the pattern of the photoemulsion layer 9 through. After exposure, the on the film lying photosensitive lacquer layers 13 and 14 developed and their exposed, soluble areas with the help of a suitable Solvent is removed while the remaining insoluble areas form a congruent masking pattern on the opposite sides of the film 12 form.

Es sei noch erwähnt, daß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens neben den vorstehend beschriebenen Photomasken, deren Muster von einer auf eine Glasplatte aufgebrachten Photoemulsionsschicht gebildet wird, auch andere Masken-*It should also be mentioned that to carry out the invention Method in addition to the photomasks described above, the pattern of which is applied to a glass plate Photoemulsion layer is formed, also other mask *

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typen,beispielsweise Photolackmasken ,verwendet werden können. Geeignet sind auch sämtliche Photomaöken, "bei denen ein als Maske wirkender Film, beispielsweise aus Metall oder Metalloxiden auf eine Unterlage aus Glas oder glasartigen Stoffen aufgebracht ist. Bei der Herstellung des Musters der zweiten Photomaske als spiegelbildlich identisches Muster der ersten Photomaske wird hierbei eine auf den Film aufgebrachte Photolackschicht durch die erste Photomaske hindurch belichtet, anschließend entwickelt und die belichteten Bereiche durch ein geeignetes Lösungsmittel entfernt. Daraufhin wird der Film an den von der Photolackschicht nicht abgedeckten Bereichen durch Ätzen mittels eines Ätzmittels entfernt und sodann die restliche Photolackschicht abgelöst.types, for example photoresist masks, can be used can. All photomaniacs are also suitable, "bei which a film acting as a mask, for example made of metal or metal oxides on a base made of glass or vitreous substances is applied. When making the pattern of the second photomask as a mirror image The identical pattern of the first photomask is a photoresist layer applied to the film through the first Photo mask exposed through, then developed and the exposed areas through a suitable solvent removed. The film is then etched in the areas not covered by the photoresist layer by means of a Removed etchant and then peeled off the remaining photoresist layer.

4 Patentansprüche
7 Figuren4 claims
7 figures

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Claims

] t Process for the production of congruent masking patterns on the opposite sides of a film by applying a photosensitive lacquer layer to each side of the film, applying a photomask to each lacquer layer and exposing both lacquer layers through the photomasks, characterized in that the first already exposed and developed photo mask is arranged in a reproducible, fixed position on the not yet exposed second photo mask, the second photo mask is exposed through the first photo mask and then developed and, if necessary, etched, the film is placed between the photo masks and the photo masks are put back in the fixed position are brought to one another and that the photosensitive lacquer layers are then exposed through the two photo masks.

2. The method according to claim 1, characterized net that before exposing the second photomask both Photomasks are brought into vacuum contact with one another.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized ■ g e k e η η draws that before photo-shooting the photosensitive Lacquer layers on the film both Photoiaken are brought into vacuum contact with the coated film.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the two photomasks are fixed in frames and by stops attached to the frame are brought into a reproducible, fixed position to each other.

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