DE2507102A1 - MATRIX FOR MAKING MULTIPLE COPIES - Google Patents

MATRIX FOR MAKING MULTIPLE COPIES

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Description

Dipl.-lng. H. Sauenland - Drvlng. R. König ■ Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte - 4ddd Düsseldorf 30 ■ Cecilienallee 76 · Telefon 43373aDipl.-Ing. H. Sauenland - Drvlng. R. König ■ Dipl.-Ing. K. Bergen Patent Attorneys - 4ddd Düsseldorf 30 ■ Cecilienallee 76 · Telephone 43373a

18. Februar 1975 29 746 BFebruary 18, 1975 29,746 B

RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, NeY. 10020 (V.St.A.)RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N e Y. 10020 (V.St.A.)

»Matrize zum Herstellen von Mehrfachkopien»»Die for making multiple copies»

Die Erfindung betrifft eine Matrize zum Herstellen einer Vielzahl von Kopien eines aus Metall bestehenden Gegenstandes, wobei das Metall in die Nuten eines mit einem der Kopie entsprechenden Muster versehenen Substrats elektroplattiert und sodann vom Substrat abgezogen wird.The invention relates to a die for producing a Multiple copies of an object made of metal, the metal in the grooves of one with a the copy corresponding pattern provided substrate is electroplated and then peeled off from the substrate.

Sehr feine Maschenraster bzwo -schirme, wie sie beispielsweise in Videkon-Fernsehkamera-Röhren als Speicherelektroden verwendet werden, müssen eine Dichte von ungefähr 400 Zeilen pro cm aufweisen. Außerdem müssen sie in hohem Maße mechanisch einwandfrei sein, damit die wiedergegebenen Bilder auf den Schirmen der Fernsehempfänger nicht durch fehlerhaften Aufbau bzw. unvollkommene Gestaltung bedingte Störungen besitzen« Die Herstellung derartiger Raster bzw„ Schirme muß daher mit ungewöhnlicher Genauigkeit durchgeführt werden. Um darüber hinaus derartige Raster zu ökonomisch vertretbaren Konditionen herstellen zu können, ist es nötig, daß eine große Anzahl von Rastern jeweils von einem einzigen Master gefertigt werden kann. Das bedeutet, daß die Mastermatrize so haltbar sein sollte, daß Hunderte von Rasterkopien mitkeiner oder nur sehr geringer Qualitätsabnahme oder Abmessungsänderungen hergestellt werden können«Very fine mesh grids or screens, such as those used as storage electrodes in Videkon television camera tubes, must have a density of approximately 400 lines per cm. In addition, they must be mechanically flawless to a high degree so that the images displayed on the television receiver screens do not have interference caused by faulty construction or imperfect design. Furthermore, in order to be able to produce such grids at economically justifiable conditions, it is necessary that a large number of grids can each be produced by a single master. This means that the master stencil should be so durable that hundreds of raster copies can be made with little or no decrease in quality or dimensional changes «

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Für die Herstellung von Rastern mit sehr feiner Maschenweite sind eine Anzahl verschiedener Verfahren bekannt. ■Eines dieser bekannten Verfahren, das im US-Patent 2 765 230 beschrieben ist, besteht aus folgenden Verfahrens schritten:A number of different methods are known for producing screens with a very fine mesh size. ■ One of these known methods, described in US Patent 2,765,230, consists of the following method steps:

1. Herstellen einer Kupferplatte als Substrat,1. Manufacture of a copper plate as a substrate,

2. Nickelplattieren einer Oberfläche der Kupferplatte,2. nickel plating a surface of the copper plate,

3» Polieren der Nickeloberfläche, um einen absolut glatten Oberflächenzustand zu erreichen,3 »Polishing the nickel surface to an absolute to achieve a smooth surface condition,

4„ Aufbringen einer Schicht aus lichtempfindlicher Emulsion, zoB„ eine solche, die Schellack, Ammoniumkarbonat, Ammoniumdichromat und Ammoniumhydroxyd enthält, auf der polierten Nickeloberfläche,4 "applying a layer of light-sensitive emulsion, z o B" one that contains shellac, ammonium carbonate, ammonium dichromate and ammonium hydroxide, on the polished nickel surface,

5ο Belichten und Entwickeln der lichtempfindlichen Schicht, um ein Gittermuster von Nuten zu bilden,5ο Exposing and developing the photosensitive Layer to form a grid pattern of grooves,

6. Aufbringen eines sehr dünnen Wachsüberzuges auf der gesamten Oberfläche der mit Nuten versehenen Matrize,6. Apply a very thin wax coating to the entire surface of the grooved die,

7β elektrolytisches Abscheiden eines Metalls in den Nuten, und7β electrolytic deposition of a metal in the Grooves, and

8. Abstreifen des galvanisch hergestellten Maschenrasters von der Matrizeo 8. Stripping of the galvanically produced mesh grid from the die, etc.

Bei diesem Herstellungsverfahren ist es erforderlich, daß die Matrize jedesmal nach dem Abziehen des fertiggestellten Maschennetzes erneut eingewachst wirdo Außerdem verschlechtert sich die Qualität des gänzlich aus organischem Material bestehenden Fotoresists allmählich während jedes ElektroplattierSchrittes wegen der Bildung von Wasserstoffblasen auf der Oberfläche und wegen der mechanischen Einflüsse während des Abziehens, so daß die Lebensdauer der Matrize untragbar kurz ist»This manufacturing process requires that the die is waxed in again each time the finished mesh is peeled off. In addition, the quality of the photoresist, which consists entirely of organic material, gradually deteriorates during each electroplating step because of the formation of hydrogen bubbles on the surface and because of mechanical influences during removal, so that the life of the die is prohibitively short »

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Bei einem anderen, in dem US-Patent 2 702 270 beschriebenen Verfahren, das kommerziell zum Herstellen sehr feinmaschiger Raster bzw. Schirme zur Anwendung gekommen ist, wird ein Netzwerk aus Ritzungen oder Nuten mittels einer Liniiermaschine auf einem aus Glas bestehenden Substrat vorgesehen; als Liniiermaschine eignet sich eine, die auch zum Herstellen von Beugungsgittern verwendet wird. Über die gesamte, mit Nuten versehene Oberfläche wird dann Palladium gesprüht, das danach von den zwischen den Nuten stehenden Inseln abgerieben wird. In die palladiumüberzogenen Nuten wird ein Metall elektroplattiert und sodann das gebildete Netzwerk von der Matrize abgezogen»In another process described in U.S. Patent 2,702,270 that is commercially available for making A very fine-meshed grid or screens is used, a network of scratches or Grooves are provided on a substrate made of glass by means of a ruling machine; as a ruling machine one that is also used for making diffraction gratings is suitable. Over the whole, grooved surface is then sprayed palladium, which is then sprayed from those standing between the grooves Islands being rubbed off. A metal is electroplated into the palladium plated grooves and then the formed network pulled off the die »

Dieses Verfahren ist mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Das Liniieren muß mit höchster Genauigkeit durchgeführt werden. Es nimmt daher erhebliche Zeit in Anspruch. Eine einzige Ungenauigkeit kann dazu führen, daß die gesamte Matrize weggeworfen werden muß. Daher ist der Prozentsatz brauchbarer Master sehr gering. Außerdem sind bei diesem Verfahren zwei Matrizen niemals völlig gleich, da der Liniierprozeß von einem Substrat zum andern auf keinen Fall identisch verläuft. Weiterhin muß der Palladiumsprühvorgang in Vakuum durchgeführt und die Matrize nach jeder Kopie neu besprüht werden, da das Palladium an den Metallmaschen hängenbleibt, wenn das Netzwerk vom Substrat abgezogen wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Palladium auf den Inseln zwischen den Nuten von Hand entfernt werden muß, und zwar durch Abreiben. Dieser Schritt erfordert sehr erfahrenes Personal.This method suffers from several disadvantages. The ruling must be done with the utmost precision be performed. It therefore takes a considerable amount of time. A single inaccuracy can lead to that the entire die must be thrown away. Therefore, the percentage of usable masters is very low. In addition, with this method, two matrices are never completely alike, since the ruling process takes place on one substrate on the other hand, it is by no means identical. Furthermore, the palladium spraying process must be carried out in a vacuum and the die is sprayed again after each copy, as the palladium sticks to the metal mesh, when the network is peeled from the substrate. Another disadvantage is that the palladium must be removed by hand on the islands between the grooves by rubbing. This step requires very experienced staff.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Matrize sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung vorzuschlagen, die die vorerwähnten Nachteile nicht besitzt, und sich insbesondere zur Herstellung mehrerer hundert Maschen-The object of the present invention is to propose a die and a method for its production, which does not have the aforementioned disadvantages, and is particularly suitable for the production of several hundred meshes

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gitterkopien von einer einzigen Matrize eignet, ohne daß darunter die Qualität des Produktes leidet«, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einer Matrize der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Substrat im wesentlichen aus einem hochdotierten Siliziumkörper mit einer hochglanzpolierten flachen Oberfläche, einer anhaftenden Schicht aus einem anorganischen Dielektrikum auf dieser Oberfläche und einem Muster von Nuten in der dielektrischen Schicht besteht, wobei die polierte Siliziumoberfläche im Grund der Nuten freiliegto Von einer einzigen derartigen Matrize kann eine Vielzahl von feinmaschigen Rastern bzw. Schirmen erfindungsgemäß dadurch hergestellt werden, daß in die Nuten ein Metall elektroplattiert wird, so daß ein Maschenschirm bzw. -raster entsteht, daß ,der Raster von der Matrize abgezogen wird, und daß das Elektroplattieren und Abziehen wiederholt wird.grid copies from a single die are suitable without that the quality of the product suffers as a result. ”According to the invention, this task is based on a die of the type mentioned at the outset in that the substrate consists essentially of a highly doped silicon body with a highly polished flat surface, an adherent layer of an inorganic Dielectric on this surface and a pattern of grooves in the dielectric layer, the polished silicon surface being exposed in the bottom of the grooves from a single such die a large number of fine-meshed grids or screens can be produced according to the invention by that in the grooves a metal is electroplated, so that a mesh screen or grid is created that, the Grid is peeled from the die and that the electroplating and peeling are repeated.

Anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung nachfolgend näher erläuterto Es zeigen:On the basis of the accompanying drawings, in which a preferred embodiment is shown, the invention is explained in more detail below o They show:

Fig, 1 eine fertiggestellte Matrize, in Draufsicht; 1 shows a completed die, in plan view;

Fig. 2 eine Matrize in einem frühen Herstellungsstadium, im Querschnitt; 2 shows a die in an early production stage, in cross section;

Fig., 3. 4 und 5 der Fig. 2 entsprechende Querschnitte, die aufeinanderfolgende Herstellungsschritte der Matrize zeigen, wobei Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V - V in Fig. 1 darstellt; 3, 3, 4 and 5 are cross-sections corresponding to FIG. 2 and showing successive steps in the manufacture of the die, FIG. 5 being a section along the line V - V in FIG. 1;

Fig. 6 die in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Matrize mit in den für die Bildung eines Maschenrasters vorgesehenen Nuten niedergeschlagenem Metall, in Draufsicht; 6 shows the die shown in FIGS. 1 to 5 with metal deposited in the grooves provided for the formation of a mesh pattern, in a plan view;

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Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII - VII in Fig. 6; und 7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6; and

Figo 8 einen Schnitt durch einen fertiggestellten Maschenraster nach dem Abziehen von der Matrize„ FIG. 8 shows a section through a completed mesh grid after it has been pulled off the die "

Eine in den Fig. 1 und 5 dargestellte erfindungsgemäße Mastermatrize besteht aus einem scheibenförmigen Substrat 2 aus "entartet" dotiertem Silizium mit einem Netzwerk von Nuten 10, die durch getrennte Bereiche 4* aus einem anorganischen Dielektrikum, wie Siliziumdioxid, begrenzt werden,. Ein ringförmiger Bereich 12 entlang der Peripherie der Substratscheibe 2 ist frei von Oxid«A master die according to the invention shown in FIGS. 1 and 5 consists of a disk-shaped substrate 2 made of "degenerate" doped silicon with a network of grooves 10, which are separated by separate areas 4 * made of an inorganic dielectric such as silicon dioxide. An annular area 12 along the periphery of the substrate wafer 2 is free of oxide «

Das Substrat 2 ist ein aus einem hochdotierten Siliziumeinkristall geschnittenes Stück mit einem spezifischen Widerstand von ungefähr 0,01 Ohm-cm. Silizium mit einem solchen Widerstandswert wird "entartet" genannt und ist ein relativ guter elektrischer Leiter. Derartiges Material ist kommerziell mit hoher kristalliner Perfektion erhältlich, und ist auf besten Hochglanz zu bringen, was einen bedeutenden Vorteil für seine Verwendung im Rahmen der Erfindung darstellt. Der Durchmesser der Substratscheibe 2 ist nicht kritisch und kann beispielsweise 3»75 bis 7,5 cm betragen. Auch die Dicke der Scheibe ist nicht kritisch, wird jedoch zur leichteren Handhabe ungefähr 3 mm gewählt.The substrate 2 is made of a highly doped silicon single crystal cut piece with a resistivity of about 0.01 ohm-cm. Silicon with one such resistance is called "degenerate" and is a relatively good electrical conductor. Such material is commercially available with high crystalline perfection and can be brought to the best high gloss, which is an important advantage for its use in the context of the invention. The diameter the substrate wafer 2 is not critical and can be, for example, 3-75 to 7.5 cm. The thickness too the disc is not critical, but becomes the easier one Handle chosen about 3 mm.

Eine polierte Oberfläche des Siliziumsubstrats 2 wird mit einer Schicht 4 (Fig. 2), vorzugsweise aus Siliziumdioxid, mit einer Dicke von ungefähr Λ JU m belegt. Die Schicht 4 kann durch Oxydation des Siliziumsubstrats in Dampf bei 1100°C für 4 Stunden aufgewachsen werden«,A polished surface of the silicon substrate 2 is covered with a layer 4 (FIG. 2), preferably made of silicon dioxide, with a thickness of approximately Λ JU m. The layer 4 can be grown by oxidation of the silicon substrate in steam at 1100 ° C for 4 hours «,

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Thermisch aufgewachsene Siliziumdioxidschichten sind dicht, gut anhaftend und beständig. Sie sind außerdem gleichförmig in der Dicke und besitzen einen hohen Grad an Perfektion hinsichtlich Löcher, Flecken u.dglo Diese Eigenschaften stellen sämtliche Vorzüge in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung dar. Etwas weniger vorteilhaft, jedoch im Rahmen der Erfindung durchaus anwendbar, sind andere bekannte Methoden zum Aufbringen der Siliziumdioxidschicht, zoB. Aufdampfen oder pyrolytische Zersetzung einer Siliziumverbindungo Andere geeignete anorganische, dielektrische Materialien sind Aluminiumoxid und Siliziumnitrid.Thermally grown silicon dioxide layers are dense, well-adhering and durable. They are also uniform in thickness and have a high degree of perfection in terms holes, stains, etc. o These properties are all the advantages in connection with the present invention. Slightly less advantageous but quite applicable in the context of the invention are other well-known Methods for applying the silicon oxide layer, for o example, vapor deposition or pyrolytic decomposition of a Siliziumverbindungo Other suitable inorganic dielectric materials are aluminum oxide and silicon nitride.

Als nächstes wird eine Schicht aus einem Fotoresist 6 {Fig. 6) auf die gesamte Oberfläche der Siliziumdioxidschicht 4 aufgebracht»Next, a layer of photoresist 6 {Fig. 6) on the entire surface of the silicon dioxide layer 4 applied »

Sodann wird mittels bekannter Belichtungs- und Entwicklungsverfahren ein Netzwerk von Rillen bzw. Nuten 8 (Fig» 4) in der Fotoresistschicht 6 gebildet, wobei voneinander getrennte Inseln 61 aus Fotoresistmaterial stehenbleiben. Die Fotoresistschicht 6 kann unter Verwendung einer nicht dargestellten Fotomatrize belichtet werden, die aus einer dünnen Glasplatte besteht, die auf einer ihrer Oberflächen mit einem Netzwerkmuster aus optisch undurchsichtigem Chrom versehen ist. Die Linien können eine Breite von 3 t/ besitzen. Die in der Fotoresistschicht 6 gebildeten Nuten 8 haben ebenfalls eine Breite von 3 M οA network of grooves or grooves 8 (FIG. 4) is then formed in the photoresist layer 6 by means of known exposure and development processes, with islands 6 1 of photoresist material separated from one another remaining. The photoresist layer 6 can be exposed using a photo matrix, not shown, which consists of a thin glass plate which is provided on one of its surfaces with a network pattern of optically opaque chrome. The lines can have a width of 3 tons. The grooves 8 formed in the photoresist layer 6 also have a width of 3 M o

Die maskierte Schicht aus Siliziumdioxid 4 wird sodann geätzt (Fige 5), wobei gepufferte Flußsäure verwendet wird, bis das Siliziumdioxid unter den Nuten 8 bis zur Oberfläche des Siliziumsubstrats 2 entfernt ist.The masked layer of silicon dioxide 4 is then etched (FIG e 5), buffered hydrofluoric acid is used until the silica under the grooves 8 to the surface of the silicon substrate 2 is removed.

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Da der Ätzvorgang normalerweise zur Bildung sich verengender Nuten führt, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, wird das Abstreifen des nachfolgend hergestellten Maschenrasters erleichtert« Nach dem Entfernen der aus Fotoresist bestehenden Inseln 61 bleibt ein Substrat 2 zurück, das mit einem Netzwerk von Nuten 10 und getrennten Siliziumdioxidbereichen 41 bestehte Das Siliziumdioxid wird außerdem im ringförmigen Bereich 12 entlang der Peripherie der Siliziumscheibe 2 und von der Rückseite der Scheibe entfernt. Damit ist die Matrize fertiggestellt.Since the etching process typically narrowing grooves resulting in the formation, as shown in the drawing, the stripping of the mesh grid subsequently produced is facilitated "After removing the group consisting of photoresist islands 6 1 remains a substrate 2 with a network of grooves 10 and separate silicon dioxide regions 4 1. The silicon dioxide is also removed in the annular region 12 along the periphery of the silicon wafer 2 and from the rear side of the wafer. The die is now complete.

Mit dieser Matrize werden Maschenmusterkopien in folgender Weise hergestellt. Die Scheibe 2 wird zunächst durch Sandblasen des Randes und der Rückseite für einen Elektroplattiervorgang vorbereitete Sodann wird der Rand mit einer leitenden Schicht 14 aus Epoxyharz mit Silberfüllstoff überzogen» Danach wird ein Band aus nichtrostendem Stahl mit einer Dicke von 0,25 mm fest auf die leitende Harzschicht 14 gedrückt und eine Zunge 18 angebracht, um eine elektrische Verbindung zu einer Plattierkathode herstellen zu können. Das Epoxyharz wird bei Raumtemperatur ausgehärtet. Die Rückseite der Scheibe 2 kann dann mit einer Nickelschicht 2o, beispielsweise durch Elektroplattieren in einem Sulfamatbad, überzogen werden, um besseren elektrischen Kontakt mit der Scheibe herzustellen; dieser Überzug wird über die Kante der auf dem Rand angeordneten leitenden Epoxyschicht 14 und die Kante des Stahlbandes 16 ausgedehnt. Alle leitenden Oberflächen mit Ausnahme der Böden der Nuten 10 werden dann mit einer nicht leitenden Epoxyharzschicht 22 abgedeckt.With this die, stitch pattern copies are produced in the following manner. The disc 2 is initially then prepared for an electroplating process by sandblasting the edge and the back the edge is covered with a conductive layer 14 of epoxy resin with silver filler »Then a tape made of stainless steel with a thickness of 0.25 mm firmly pressed on the conductive resin layer 14 and a Tongue 18 attached to make an electrical connection to a plating cathode can. That Epoxy resin is cured at room temperature. The back of the disc 2 can then be coated with a nickel layer 2o, for example by electroplating in a sulfamate bath, can be coated for better make electrical contact with the disc; this coating will be over the edge of the on the edge arranged conductive epoxy layer 14 and the edge of the steel tape 16 extended. All conductive surfaces with the exception of the bottoms of the grooves 10 are then covered with a non-conductive epoxy resin layer 22 covered.

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Die Nuten 10 werden sodann mit Metall 24 gefüllt, indem die Einheit in ein elektrolytisches Nickelplattierbad gehängt und ein Strom durch das Bad geleitet wird, bis der gewünschte Metallbetrag niedergeschlagen ist. Nahezu sämtliche konventionellen Nickelbäder können benutzt werden«, Ein geeignetes Bad für Filme niedriger Beanspruchung kann hergestellt werden, indem 108 g Borsäure, 94 g NiCl2*6H2O und 4,4 1 eines Nickelsulfamatkonzentrats, enthaltend ungefähr 140 g Nickelmetall pro Liter, zusammengemischt und sodann mit Wasser auf ein Gesamtvolumen von 7,5 1 verdünnt werden.The grooves 10 are then filled with metal 24 by hanging the assembly in an electrolytic nickel plating bath and passing a current through the bath until the desired amount of metal is deposited. Almost all conventional nickel baths can be used. A suitable bath for low stress films can be made by mixing together 108 g boric acid, 94 g NiCl 2 * 6H 2 O and 4.4 liters of a nickel sulfamate concentrate containing approximately 140 g nickel metal per liter and then diluted with water to a total volume of 7.5 liters.

Das Bad wird bei 500C betrieben mit einer anfänglichen Stromdichte von ungefähr 0,J2 A/dm2 für ungefähr 4 Minuten oder bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Lichtdurchlässigkeit durch die Maschen auf 50% gesunken ist.The bath is operated at 50 ° C. with an initial current density of about 0.12 A / dm 2 for about 4 minutes or until the point in time at which the light transmission through the mesh has decreased to 50%.

Das Metall 24 füllt die Nuten 10 bis oben (Fig0 7) und beginnt sich dann über die Oberseiten der Bereiche 4'' auszubreiteng Das Plattieren wird unterbrochen, sobald das Metall die Öffnungen bis zum gewünschten Maß geschlossen hat. Das Ausmaß, bis zu dem die Ausbreitung des Metalls zugelassen wird, hängt von den Anforderungen an den jeweils herzustellenden Raster ab„The metal 24 fills the grooves 10 to the top (Fig 0 7), and then starts over the tops of the areas 4 '' auszubreiteng Plating is interrupted as soon as the metal has to the desired degree closed the openings. The extent to which the metal is allowed to spread depends on the requirements for the respective grid to be produced "

Schließlich wird das fertiggestellte Maschengitter 26 von der Matrize abgezogen (Fig. 8). Entlang der Peripherie des Werkstücks wird ein Metallrand 28 stehengelassen, mit dem die weitere Handhabe und Befestigung erleichtert wird. Wahlweise kann eine verdünnte Ammonium bifluoridlösung oder ein Nickelätzmittel, wie Königswasser oder Eisen-III-Chlorid gelegentlich zur Anwendung kommen, um die Matrize nach dem Abziehen des Maschengitters kurz zu behandeln.Finally, the finished mesh screen 26 is peeled off the die (FIG. 8). Along the periphery of the workpiece, a metal edge 28 is left, with which the further handling and fastening is facilitated. Either a dilute ammonium bifluoride solution or a nickel etchant such as aqua regia can be used or ferric chloride occasionally used come to briefly treat the die after removing the mesh.

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Die erfindungsgemäße Matrize kann mehrere hundert Male wiederverwendet werden, indem sie nach jedem Gebrauch in Wasser gespült und dann erneut mit Nickel plattiert wird«,The die according to the invention can be used several hundred times can be reused by rinsing them in water after each use and then plating them again with nickel will",

Ein "besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu den bereits erwähnten (im Vergleich zu dem Verfahren, bei dem gerilltes Glas verwendet wird) besteht darin, daß während des Elektroplattieren die Stromverteilung über den Bereich des herzustellenden Maschengitters gleichförmig ist. Bei dem bekannten Verfahren stellen die aufgesprühten Palladiumlinien erheblichen Widerstand hinsichtlich des Stromflusses dar, was zu nennenswertem Spannungsabfall führt; dies hat Ungleichförmigkeiten des Metallniederschiagens zur Folge.A "special advantage of the present invention in addition to those already mentioned (compared to the method using grooved glass) in that during the electroplating the current distribution over the area of the to be produced Mesh is uniform. In the known method, the sprayed-on palladium lines represent represent considerable resistance to the flow of current, which leads to a significant voltage drop; this results in irregularities in the metal deposition.

Ein besonderer Vorteil des hochglanzpolierten Siliziums gegenüber dem bereits erwähnten polierten Nickel gemäß US-Patent 2 765 230 besteht darin, daß Silizium durch schnelles Bilden eines sehr dünnen Oxidfilms auf seiner Oberfläche sich selbst passiviert, wenn es Luft ausgesetzt wird. Daher kann galvanisch niedergeschlagenes Nickel von dieser passivierten Oberfläche leicht abgezogen werden«, Wenn poliertes Nickel als Substrat verwendet wird, muß ein dünner Wachsfilm oder eine andere passivierende Substanz vor jedem galvanischen Niederschlagen vorgesehen werden, damit das galvanisch, niedergeschlagene Nickel anschließend von der Oberfläche abgezogen werden kann.A particular advantage of the highly polished silicon compared to the already mentioned polished nickel according to U.S. Patent 2,765,230 is that silicon by rapidly forming a very thin oxide film on its surface passivates itself when exposed to air will. Therefore, electrodeposited nickel can easily be stripped from this passivated surface If polished nickel is used as the substrate, a thin wax film or a other passivating substance must be provided before each galvanic deposition so that the galvanic, deposited nickel can then be peeled off the surface.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Raster herzustellen, die 400 oder mehr Zeilen pro cm aufweisen. Auch können andere Metalle als Nickel (z.B. Kupfer)The present invention enables screens to be made that have 400 or more lines per cm. Metals other than nickel (e.g. copper) can also be used.

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für die Herstellung des Maschengitters bzw. Rasters verwendet werden,,used for the production of the mesh or grid,

Obwohl die Erfindung am Beispiel einer Matrize zum Herstellen eines feinmaschigen Schirmes bzw0 Rasters beschrieben wurde, ist sie selbstverständlich auch für andere Formen verwendbar, insbesondere dort vorteilhaft einsetzbar, wo Gegenstände dupliziert werden sollen, die sehr feine Detailstrukturen aufweisen.Although the invention the example of a template or for producing a fine-mesh screen raster 0 has been described, it is of course also usable for other forms, in particular, there can advantageously be used where objects are to be duplicated, which have very fine detail structures.

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Claims (1)

RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza,RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York. N.Y. 10020 (V.St.A.) New York . NY 10020 (V.St.A.) Patentansprüche:Patent claims: β Matrize zum Herstellen von Mehrfachkopien eines aus Me-/ tall bestehenden Gegenstandes, wobei das Metall in die Nuten eines mit einem der Kopie entsprechenden Muster versehenen Substrats elektroplattiert und sodann vom Substrat abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (2) im wesentlichen aus einem hochdotierten Siliziumkörper mit einer hochglanzpolierten flachen Oberfläche,einer anhaftenden Schicht (4) aus einem anorganischen Dielektrikum auf dieser Oberfläche und einem Muster von Nuten (10) in der dielektrischen Schicht (4) besteht, wobei die polierte Siliziumoberfläche im Grund der Nuten freiliegt«,β template for making multiple copies of a Me- / tall existing object, the metal in the grooves of a pattern corresponding to the copy provided substrate is electroplated and then peeled from the substrate, characterized that the substrate (2) consists essentially of a highly doped silicon body with a highly polished flat surface, a adhering layer (4) of an inorganic dielectric on this surface and a pattern of grooves (10) in the dielectric layer (4), the polished silicon surface in the bottom of the grooves exposed «, ο Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Dielektrikum aus bestehtcο die according to claim 1, characterized that the dielectric consists of c 3« Matrize nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeich
aufgewachsen ist.3 «die according to claim 2, characterized ge
grew up. kennzeichnet , daß das SiO2 thermischindicates that the SiO 2 is thermal 4. Matrize nach einem oder mehreren der Jtosprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der zu vervielfältigende Gegenstand aus einem feinen Maschenraster besteht und die Nuten als Netzwerkmuster vorliegen.4. Die according to one or more of the claims 1 to 3, characterized in that the object to be reproduced from one fine mesh grid and the grooves are present as a network pattern. 509835/0889509835/0889 5. Matrize nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Nuten ungefähr5. Die according to claim 4, characterized in that the grooves are approximately 3 μ breit sind.
/3 μ wide.
/ 6„ Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl feiner Maschenraster als Kopien einer einzigen Matrize, dadurch gekennzeichnet , daß die Matrize aus einem Substrat aus einkristallinem, entartet dotiertem Silizium mit einer Hochglanzoberfläche, einer Schicht eines anorganischen Dielektrikums auf dieser Oberfläche und einem Gittermuster von Nuten in der dielektrischen Schicht gefertigt wird, daß in die Nuten ein Metall elektroplattiert wird, so daß ein Maschenschirm bzw· -raster entsteht, daß der Raster von der Matrize abgezogen wird, und daß das Elektroplattieren und Abziehen wiederholt wird.6 “Method for producing a large number of fine meshes as copies of a single die, characterized in that the Matrix made of a substrate made of monocrystalline, degenerately doped silicon with a high-gloss surface, a layer of inorganic dielectric on that surface and a grid pattern of grooves in the dielectric layer is made that a metal is electroplated in the grooves, so that a A mesh screen or grid is created by pulling the grid off the die and by electroplating and peeling is repeated. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß als Metall Nickel verwendet wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the metal is nickel is used. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß als Metall Kupfer verwendet wirde 8. The method according to claim 6, characterized in that copper is used as the metal e 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Raster mindestens 400 Zeilen pro cm aufweist.9. The method according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that that the grid has at least 400 lines per cm. 509835/0889509835/0889 LeerseiteBlank page
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