DE2462105C3

DE2462105C3 -

Info

Publication number: DE2462105C3
Application number: DE19742462105
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Kleeberg; Eberhard Kuehn; Roland Dr. 8551 Roettenbach Rubner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-08-02
Filing date: 1974-08-02
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2462105B2; DE2462105A1

Description

C CH.

	11. CII₁	OR	OC Il
	Λ Ik Wen		Il O
K,
K

verwendet weiden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als estcrarlig an Carboxylgruppen gebundene sirahlungsreaktive Gruppen /i-Oxyäthylinethacrylaignippen verwendet werden.

Im Haiipipateni 24 37 369 ist ein Verfahren zur Herstellung von Reliofstrukturen der im Oberbegriff des Anspruch 1 vorliegender Anmeldung genannten Art vorgeschlagen.

Ks wurde nun gefunden, daß man strahlungsempfindliehere, losliche polymere Verbindungen als Vorstufen zur Rrzcugung von Relicfslrukluren erhalten kann, die bei der Herstellung der Relicfslrukluren wesentlich kürzere Bestrahliingszeiten erfordern, wenn man erfindiiiigsgemäß als esterartig an Carboxylgruppen gebundene strahlungsreaktive Gruppen Oxyalkylmethacrylat- und aciylalgruppen der folgenden Struktur

OROC C CH.

wobei R4 Wasserstoff oder eine Methylgruppe und R' eine Alkylengruppe ist. verwendet.

Die Herstellung der löslichen polymeren Verbindungen erfolgt in einer Ein-Topf-Reaktion, da Hexamethylphosphorsäiiretriamid als Lösungsmittel verwendet wird.

Zur .Steigerung der Vernclzungsgeschwindigkeit können gebrauchliche l'hotoinitiatoren und/oder -sensibilisatoren eingesetzt werden (vgl.: »Industrie Chimique Helge«, 24, S. 739-Ö4, 1959, bzw. »Light-Sensitive Systems« by ). Kosar, |ohn Wiley & Sons Inc., New York 1965, S. 143 —4b und lbO-88). Gut geeignete Sensibilisatoren und/oder Initiatoren sind beispielsweise Michler's Keton und/oder Benzoinälher, 2-lerl. Hulyl-9,IO-anihraehinon, l,2-Uen/.-9,IO-dnthrachinon und4,4'-Bis(diülhylamino)-benzophenon.

Zur Erzeugung von Reliefstrukturen können die erfindungsgemäß hergestellten löslichen polymeren Verbindungen auch mit weiteren slrahlungsempfindli-

chen, copolymerisationsfähigen Verbindungen kombiniert werden. Gut geeignet sind beispielsweise Verbindungen, die eine oder mehrere N-substituierte Maleinimidgruppen enthalten.

Mit den erfindungsgcmäß verwendeten Verbindungen können kantenscharfe Reliefstrukturen aus hochwärmebeständigen Polymeren unter Ausnutzung der erhöhten Lichtempfindlichkeit der verwendeten, gut zugänglichen löslichen polymeren Vorstufen hergestellt werden. Besonders geeignet sind diese Verbindungen zur Herstellung von miniaturisierten Schaltungen und von Schutzschichten für Halbleiterbauteile, ferner für Lötschutzschichten auf Mehrlagenschaltungen, als miniaturisierte Isolierschichten auf elektrisch leitenden und/oder halbleitenden und/oder isolierenden Basismaterialien und für Schichtschaltungen, als Isolierschichten fur gedruckte Schaltungen mit galvac.iseh erzeugten Leiterbahnen, als optisch abfragbare Bildspeicher und für Druckformen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

I lerstcllung der löslichen polymeren Vorstufe

21.8 Gewichtsteile Pyromellitsäurcdianhydrid wurden in 100 Volumteilen llexameihylphosphorsäurelriamid gelöst, unter Eiskühlung und Rühren tropfenweise mit 26 Gewichisteilen Mcthacrylsäure-2-hydroxyäthylcster versetzt, und dann 4 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wurde anschließend bei — 5 bis - 10"C tropfenwisc mit 24 Gewichtsleilcn Thionylchlorid versetzt und eine Stunde weitergerührt. Dann wurde eine Lösung von 19,8 Gcwichtsteilcn 4.4'-Diamiiiodiphenylmethan in 50 Volumteilcn Dimethylacetamid /ugelropft, zuletzt ohne Kühlung eine Stunde weiiergerührt.

Die lösliche polymere Vorstufe wurde durch Zutr<>|>fen der Lösung zu 2000 Volumteilcn Wasser ausgefüllt und mit Wasser und Äthanol gewaschen.

I lerstcllung von Rclicfstrukturcn

5 Gewichtsteile der polymeren Vorstufe und 0,1 Gewichistcil Michler's Keton wurden in 20 Voliimieilcn Dimethylformamid gelöst. Dann wurde die Lösung filtriert und auf Aluminiumfolie zu gleichmäßigen Filmen geschleudert, die nach Verdampfen des Lösungsmittels 3 μΐη stark waren. Die Filme wurden mit einer 500 W-Qiiecksilberhöchstdrucklampe im Abstand von 23 cm durch eine Kontaktkopie 2 min bestrahlt, 30 sec in y-Butylrolacton getaucht und mit Toluol gewaschen. Es wurde ein Auflösungsvermögen <20μπι bei guter Kantensuhärfe erreicht. Die erhaltenen Muster wurden 20 min bei 300⁰C getempert. Dabei blieben Auflösungsvermögen und Kantenschärfe unverändert, die Reliefsirukturcn wiesen dann die hervorragenden thermischen, mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften des Polyimids Polydiphenylmethanpyromellitimid auf. Das IR-Spektrum der getemperten Proben zeigte die für die Imidstuktur typische Bande bei 5,6 μιη.

Beispiel 2
Herstellung der löslichen, polymeren Vorstufe

Statt 4,4'-Diaminodiphenylmelhan wurde 4,4'-Diaminodiphenylälher verwendet, ansonsten wurde wie in Beispiel 1 verfahren.

I lerstellung von Reliefstrukturen

5 Gewichtsieile der polymeren Vorstufe 0,5 Gewichtsteile Maleiiianil und 0.05 Gewichtsteile Michler's Keton wurden in 20 Volumteilcn Dimethylformamid gelöst, filtriert und auf Aluminiumfolien zu gleichmäßigen Filmen geschleudert, die nach Verdampfen des Lösungsmittels 2 μπι stark waren. Die Filme wurden, wie in Beispiel I beschrieben, 60 see bestrahlt, JO see in j'Biilyrolacton entwickelt und mit Toluol gewaschen. Es wurde ein Auflösungsvermögen <20μηι bei guter Kantenschärfe erreicht. Die erhaltenen Muster wurden 20 min bei 300"C getempert. Dabei blieben Auflösungsvermögen und Kantenschärfe unverändert, die Relief Struktur wiesen dann die hervorragenden thermischen mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaf ten des Polyimids Polydiphenyloxidpyromellitimid auf. Das IR-Spcktrum der getemperten Proben zeigte die für die Imidstruktur typische Bande bei 5,6 μηι.

Claims

Patentansprüche:

I. Verfahren zur Herstellung von Reliefstrukluren aus hochwärniebeständigen Polymeren durch Aufiragen sirahlungsempfindlicher, löslicher polymerer Vorstufen in Form einer Schicht oder Folie auf ein Substrat. Bestrahlen der strahlungscmpfindlichen Schicht oder Folie durch Negativvorlagen, Herauslösen oder Abziehen der nicht bestrahlten Schichtoder Folienteile und gegebenenfalls anschließendes Tempern der erhaltenen Reliefstrukturen unter Verwendung von Polyadditions- oder Polykondensationsprodukten polyfunktionellcr carbocyclischer oder heterocyclische!·, strahlungsempfindliche Reste tragender Verbindungen mit Diaminen, Diisocyanaten, ßis-säurechloriden oder Dicarbonsäuren als lösliche polymere Vorstufen, wobei

a) die strahlungsenipfindliche Reste tragenden Verbindungen zwei für Additions- oder Kondensationsreaktionen geeignete Carboxyl-, Carbonsaurechlorid-. Amino-, Isocyanat- oder Hydroxylgruppen und teilweise in ortho- oder peri-Stcllung dazu cslcrariig an Carboxylgruppen gebundene strahlungsreaklive Gruppen der folgenden Struktur

O CII, C CW,

Il

RO

COR₁

R:
COR,

K:

RO CO (CII CHl,,

RO (O C

CII

CN

RO M CIl CH R,

O ()(!! CII R,

R O\\alk>l ilo- K, Alk\l, l'heinl. Alko\>phcn>l. II; R. II. Cl. Alk\l. Alkow Il 1.2 her R, carbocyclische!' oder helerocsclisc ge- aromatischer Rest, über Riiip-C hiiiulcn

und

b) die mit diesen Verbindungen umzusetzenden Diamine, Diisocyanate, Bis-säurechloride oder Dicarbonsäuren mindestens ein cyclisches Strukiurelemeni enthalten,

und wobei die löslichen polymeren Vorstufen in I lexamethylphosphorsäuretriamid als Lösungsmittel hergestellt werden, nach Patent 24 37 369, d a durch gekennzeichnet, daß als esterartig an Carboxylgruppen gebundene strahlungsreaktive Gruppen Oxyalkylmethacrylat- und -acrylatgruppen der folgenden Struktur