DE2728352A1 - Lichtempfindlicher film und seine verwendung - Google Patents
Lichtempfindlicher film und seine verwendungInfo
- Publication number
- DE2728352A1 DE2728352A1 DE19772728352 DE2728352A DE2728352A1 DE 2728352 A1 DE2728352 A1 DE 2728352A1 DE 19772728352 DE19772728352 DE 19772728352 DE 2728352 A DE2728352 A DE 2728352A DE 2728352 A1 DE2728352 A1 DE 2728352A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- molecules
- film according
- photosensitive film
- substrate
- polymerizable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 37
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 21
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- PDHVYEMYFOJVIN-QURGRASLSA-N CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC\C=C\C(O)=O Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC\C=C\C(O)=O PDHVYEMYFOJVIN-QURGRASLSA-N 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical compound [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 description 1
- -1 amine salt Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229940000489 arsenate Drugs 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
Description
23. Juni 1977 P 11 730 - 60/co
COMMISSARIAT A L1ENERGIE ATOMIQUE
29, rue de la Federation
75015 Paris, Frankreich
29, rue de la Federation
75015 Paris, Frankreich
Lichtempfindlicher Film und seine Verwendung
Die Erfindung betrifft neue lichtempfindliche Filme bzw. Überzüge,
die für die Mikrogravur geeignet sind.
Es ist bekannt, daß bei der Mikrogravur , und insbesondere zur Herstellung elektronischer integrierter Schaltkreise, überzüge
aus lichtempfindlichen Harzen, sog. Fotoleiter, in folgender Weise verwendet werden: Auf dem zu gravierenden -Substrat wird
ein dünner überzug eines Fotoleiters aufgebracht und hierauf eine "Maske" aus einer Schicht eines nicht-strahlungsempfindlichen
Materials, die an den Stellen, an denen man später Reliefmuster
erhalten möchte, durchbrochen bzw. ausgeschnitten ist. Die gesamte Anordnung setzt man einer Bestrahlung, z.B UV-Bestrahlung,
aus. Auf diese Weise werden diejenigen Stellen des Fotoleiters, die nicht durch die Maske geschützt sind, bei der Bestrahlung
gehärtet. Anschließend wäscht man mit einem Lösungsmittel diejenigen Bereiche des Fotoleiterüberzuges aus, die durch die Be-
709852/1170
<o—) aaoaea
strahlung nicht gehärtet worden sind; dann wird der Körper in eine für das Substrat spezifische Ätzlösung getaucht und man erhält
auf diese Weise die gewünschten Gravuren. Dann werden diejenigen Bereiche des Fotoleiterüberzuges entfernt, die durch die
Bestrahlung gehärtet worden sind.
Vorzugsweise betrifft die Erfindung lichtempfindliche Filme aus mindestens einer monomolekularen Schicht organischer Moleküle,
die eine durch Strahlungseinwirkung polymerisierbare Funktion besitzen.
Unter lichtempfindlichen Filmen versteht man nicht nur gegenüber Photonen, sondern auch gegenüber spezieller Strahlung gegebenenfalls
geladener Teilchen empfindliche Filme.
Die bisher bekannten lichtempfindlichen Filme dieser Art besitzen den Nachteil, daß sie keine zufriedenstellenden mechanischen
Eigenschaften, insbesondere bei Verwendung für die Mikrogravur, besitzen, da die aufeinanderfolgenden monomolekularen Schichten,
aus denen sie bestehen, keine ausreichende gegenseitige Haftung oder Haftung auf dem Substrat besitzen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen lichtempfindlichen,
für die Mikrogravur verwendbaren Film zur Verfügung zu stellen, mit dem die vorgenannten Nachteile aufgrund spezieller Eigenschaften
seiner Moleküle überwunden werden können.
Der erfindungsgemäße lichtempfindliche Film ist dadurch gekennzeichnet,
daß er aus mindestens einer monomolekularen organischen Schicht amphiphiler Moleküle besteht, die mindestens eine
unter Bestrahlung polymerisierbare Funktion und eine aliphatische Kette von mindestens 12 C-Atomen besitzen, wobei sich eine
polymerisierbare Funktion an dem hydrophoben Ende der vorgenannten Moleküle befindet.
Erfindungsgemäß sind die durch Strahlungiseinwirkung polymerisierbaren
Funktionen vorzugsweise Doppelbindungen oder Epoxy-
709852/1170
funktionen, die Bestrahlung erfolgt vorzugsweise durch Elektronen,
Photonen, Röntgenstrahlen oder UV-Strahlung.
Der erfindungsgemäße lichtempfindliche Film besitzt insbesondere
den Vorteil, nach der Bestrahlung gute mechanische Eigenschaften, insbesondere aufgrund einer sehr guten Haftung der ersten
Schicht auf dem Substrat und der nachfolgenden monomolekularen Schichten unter sich, zu besitzen.
Erfindungsgemäß ist es möglich, infolge der Wahl der Moleküle,
die eine am hydrophoben Ende des Moleküls, d.h. am letzten C-Atom der aliphatischen Kette oder in unmittelbarer Nachbarschaft
zu diesem, befindliche polymerisierbarefBesitzen, durch
die Bestrahlung Vernetzungen zwischen zwei monomolekularen benachbarten Schichten herzustellen und auf diese Weise die vorgenannten
Schichten unter sich fest zu verbinden, während in Abwesenheit polymerisierbarer Funktionen diese Schichten nur
schwach durch Van-der-Waal'sehe Kräfte zusammengehalten werden.
Andererseits erfolgt, da die polymerisierbaren Ebenen zweier aufeinanderfolgender Schichten sich berühren, die Polymerisation
durch Bestrahlung unter besseren Bedingungen wegen der beträchtlichen Dichte der polymerisierbaren Funktionen. Sie erfolgt darü
ber hinaus ohne übermäßige sterische Behinderung, was bei Molekülen, die eine polymerisierbare Funktion in der Mitte der
aliphatischen Kette oder in der Nähe des hydrophilen Teils besitzen,
nicht der Fall ist, da der Abstand zwischen Kohlenstoffatomen, die verbunden werden sollen, in ein und derselben
Schicht sehr viel größer ist als der Abstand der C-C -Bindung.
Erfindungsgemäß bestehen diese monomolekularen Schichten im allgemeinen
aus identischen Molekülen.
Unter bestimmten Umständen kann es jedoch von Vorteil sein, daß mindestens eine dieser vorgenannten monomolekularen Schichten
aus unterschiedlichen Molekülen besteht, oder daß bestimmte Schichten aus einem Gemisch von Molekülen bestehen.
709852/1170
In einer besonderen Ausführungsforin der Erfindung besitzen die
amphiphilen Moleküle nur eine einzige polymerisierbare Funktion,
die am hydrophoben Ende der Moleküle sitzt, wobei diese Funktion z.B^einer gegebenenfalls konjugierten Doppelbindung bestehen
kann.
Ein Beispiel für solche Moleküle sind die Moleküle der tü-Tricosensäure.
In diesem Fall sind zwei aufeinanderfolgende Schichten des lichtempfindlichen
Films ebenfalls in Höhe der hydrophilen Ebenen durch Wechselwirkungen zwischen den permanenten Dipolen der
hydrophilen Gruppen der Moleküle verbunden. Darüber hinaus kann die Haftung zwischen aufeinanderfolgenden Schichten an den hydrophilen
Ebenen noch verstärkt werden, indem man Moleküle verwendet, die hydrophile Gruppen besitzen, die unter sich durch
Vernetzung aufgrund einer Polykondensationsreaktion verbunden werden können.
Spezielle Beispiele für solche hydrophilen Gruppen sind in dem
Patent EN. 75 08798 vom 20.3.1975 (Amidfunktionen und Derivate hiervon) beschrieben. Darüber hinaus kann die Haftung zwischen
aufeinanderfolgenden Schichten an den hydrophilen Stellen durch ionische Bindungen verstärkt werden, indem man Moleküle in Form
eines Salzes mit einem mehrwertigen Ion, z.B. einem Salz eines zweiwertigen Metalls, wie das Ca -,Ba -,Cu -,Cd -,Sr oder
Pb - w-tricosenat, oder die OJ -Tricosenate der Schwermetallionen,
oder ein Aminsalz eines mehrwertigen Anions, wie das tO-Tricosenylaminsulfat, verwendet.
Die Verwendung bestimmter Metallsalze, insbesondere der Salze von Schwermetallionen, ist besonders dann von Interesse, wenn
der lichtempfindliche Film anschließend mit Röntgenstrahlen behandelt wird, da der Film auf diese Heise eine erhöhte Empfindlichkeit
aufweist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
709852/1170
tragen die vorgenannten Moleküle mindestens zwei durch Strahlungseinwirkung polymerisierbare Funktionen, wobei sich eine dieser
Funktionen am hydrophoben Ende der Moleküle und mindestens eine andere sich am hydrophilen Ende befindet.
Spezielle Beispiele für solche Moleküle sind der U) -Tricosenylsäureallylester,
sowie der 60-Tricosenylglycidylather.
Die Verwendung solcher Moleküle ist insbesondere deshalb von Vorteil, da der Film nach der Polymerisation unter Strahlungseinwirkung keine schwachen Stellen zwischen benachbarten Schichten
aufweist, da alle Schichten unter sich durch chemische Bindungen fest verbunden sind.
Die erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Filme sind auf verschiedenen
Substraten, wie Aluminium, Siliciumdioxid, Silicium, Galliumarsenat
oder Siliciumnitrid, verwendbar. Ein Film von 225 A Dicke gewährleistet einen ausreichenden Schutz gegen chemischen
Angriff, wobei es möglich ist, das Substrat auf eine Tiefe von etwa 1000 A zu gravieren.
Die erfindungsgemäßen Filme besitzen den Vorteil, daß sie außerordentlich
dünn und gleichzeitig kompakt und von absolut konstanter Dicke sind. Darüber hinaus kann im Fall einer Bestrahlung
mit Elektronen oder mit Röntgenstrahlen die Strahlungsenergie niedrig sein, was zu einer feineren Zeichnung aufgrund geringerer
Verwaschung durch Elektronendiffusion führt, und erlaubt, daß man sich das räumliche Auflösungsvermögen 4er Elektronenkanonen
und der Röntgenstrahlenmasken in vollem Umfang zunutze macht.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Films erfolgt nach der Langmuir-Blodgett-Methode, bei der man von einem
flüssigen Bad ausgeht, oder nach einer entsprechenden anderen Methode.
Man bringt im allgemeinen eine ungerade Anzahl von raonomolekula-
bstrat auf. D
709852/11
ren Schichten auf einem Substrat^auf. Die Zeichnung zeigt sehe-
matisch einen speziellen Strukturtyp. Auf dem Substrat 1 sind
die verschiedenen monomolekularen Schichten 2 aufgebracht, wobei die Moleküle dieser Schichten eine hydrophile Gruppe
und eine unter Strahlungseinwirkung polymerisierbare Gruppe besitzen, die sich am hydrophoben Ende der Moleküle befindet.
Die hydrophilen Gruppen 3. stehen in Berührung mit dem Substrat, und die monomolekularen Schichten sind so aufgebracht, daß sich
zwei hydrophobe Gruppen 4 gegenüber und folglich auch zwei hydrophile Gruppen 3 gegenüber befinden. Es entstehen
somit polare Ebenen 5, die mit Polymerisationsebenen 6 alternieren. Man erhält auf diese Weise nach der Polymerisation ein
wegen der starken Wechselwirkung der polaren Gruppen unter sich, und wegen der Bindungen, die zwischen den Schichten an den
Polymerisationsebenen durch Bildung von Polymeren entstanden sind, ein sehr stabiles System. Andererseits ist eine gute
Haftung der ersten monomolekularen Schicht, die durch die Ebene der hydrophilen Gruppen bestimmt ist, gewährleistet und wird
nicht durch die Polymerisation beeinträchtigt.
Diese erste Schicht kann darüber hinaus aus Molekülen bestehen, die sich von Molekülen nachfolgender Schichten unterscheiden
und auf das Substrat besonders abgestimmt sind, jedoch selbstverständlich am hydrophoben Ende eine polymerisierbare
Funktion zur Haftungsvermittlung mit den folgenden Schichten besitzen. Ein Beispiel ist eine erste Schicht aus u>
-Tricosensäure mit darauf folgenden Schichten von c*J-Tricosensäureallylester.
Bei monomolekularen Schichten, die sich schwierig aufbringen lassen, kann es von Vorteil sein, die polymerisierbaren Moleküle
mit inerten amphiphilen Molekülen zu vermischen. So erhöht man z.B. die Druckfestigkeit von CJ-Tricosensäureallylester,
indem man 10 Prozent Behensäure zusetzt.
Die erfindungsgemäßen lichtempfindlichen Filme eignen sich besonders
zur Herstellung mikrogravierter Vorlagen, wie optische Gitter, holographische Gitter, Vorrichtungen integrierter
Optik, elektronische Mikroschaltkreise, usw. Hierbei geht man so vor, daß man auf ein Substrat einen Film aus mindestens einer
709852/1170
monomolekularen organischen Schicht aufbringt, die amphiphile Moleküle mit mindestens einer unter Strahlungseinwirkung polymerisierbaren
Funktion am hydrophoben Ende der vorgenannten Moleküle, und eine aliphatische Kette von mindestens 12 C-Atomen
besitzt, dann bestimmte Bereiche dieses Films mittels eines Strahlenbündels, das die Form des gewünschten Musters beschreibt,
der Bestrahlung unterwirft; anschließend mittels eines organischen Lösungsmittels diejenigen Bereiche entfernt, die nicht
polymerisiert worden sind, und schließlich das Werkstück einer für das Substrat spezifischen chemischen Behandlung (Ätzung)
unterwirft, wodurch diejenigen Zonen des Substrats graviert werden, die nicht geschützt sind.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bringt man auf einem Substrat einen Film aus mindestens einer
monomolekularen organischen Schicht auf, die amphiphile Moleküle mit mindestens zwei durch Strahlungseinwirkung polymerisierbaren
Funktionen und eine aliphatische Kette von mindestens 12 C-Atomen besitzt, auf, wobei mindestens eine dieser Funktionen sich
am hydrophoben Ende der Moleküle und mindestens eine andere sich am hydrophilen Ende der Moleküle befindet. Anschließend
unterwirft man bestimmte Bereiche des vorgenannten Films der Bestrahlung mittels eines Strahlenbündels, das die Form des gewünschten
Musters besitzt und das selektiv für eine der polymerisierbaren Funktionen ist; dann entfernt man mittels eines
organischen Lösungsmittels diejenigen Bereiche des Films, die nciht polymerisiert worden sind; hierauf unterwirft man den
Film zur Polymerisation der anderen polymerisierbaren Funktionen der Bestrahlung und führt abschließend eine chemische Behandlung
(Atzung) durch, die für das Substrat spezifisch ist, wodurch man diejenigen Zonen des Substrats gravieren kann, die nicht
geschützt sind.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
709852/1170
Auf einem zu gravierenden Substrat werden neun monomolekulare Schichten von W-Tricosensäure der Formel
nach dem bekannten Verfahren von Langmuir-Blodgett in folgenden
Stufen aufgebracht: Auf der Oberfläche von destilliertem Hasser befindet sich eine Schicht aus einer Lösung von <~) -Tricosensäure
in einem organischen Lösungsmittel, wie Chloroform oder Benzol. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wird der erhaltene Film
unter einem Druck von 32,5 mN/ra komprimiert und auf ein Substrat
aufgebracht, wobei man diesen Vorgang nach Maßgabe der gewünschten Anzahl von Schichten wiederholt. Man erhält auf diese Weise
einen Stapel monomolekularer Schichten von u)-Tricosensäure auf
dem zu gravierenden Substrat, wobei jede Schicht eine Dicke von 25 A besitzt, so daß man eine Gesamtdicke von 225 A erhält.
Das so überzogene Substrat wird anschließend der Bestrahlung mittels einer programmierten Elektronenquelle,z.B. einer zur Herstellung
von Mustern für integrierte elektronische Schaltkreise verwendeten Elektronenquelle , ausgesetzt. Die vollständige
Polymerisation der bestrahlten Bereiche wird bei einer Dosis von 30 bis 40 μ<Λ/σιη2 bei 1,5 keV erreicht. Die Analyse des
Polymerisats wird IR-spektrophotometrisch durch Metallreflexion durchgeführt.
Das durch Strahlungseinwirkung entstandene Muster wird anschließend
durch Eintauchen des Substrats in ein für die UJ-Tricosensäure
selektives Lösungsmittel, wie Xthanol, ein Wasser-Äthanol-Gemisch oder Aceton, freigelegt. Die nicht-polymerisierte
fc/-Tricosensäure ist nach 10-minütigem Eintauchen in reines
Xthanol vollständig entfernt; die für die Freilegung des Musters benötigte Eintauchzeit kann 1/2 Stunde bis 1 Stunde betragen,
ohne daß die polymerisierten Bereiche angegriffen werden.
709852/1170
_ γ at
Anschließend erfolgt die eigentliche chemische Gravierung des Substrats: Im Falle eines Aluminiurasubstrats verwendet man ein
Gemisch auf der Grundlage von Phosphorsäure von 250C folgender
Zusammensetzung: 77 Prozent Phosphorsäure (85 %), 5 Prozent Wasser, 3 Prozent rauchende Salpetersäure und 15 Prozent Eisessig.
Die Geschwindigkeit des Angriffs auf die nicht durch polymerisierten monomolekularen überzug geschützten Bereiche des Substrats
beträgt etwa 400 Ä/min.
In diesem Beispiel wird ein Substrat mit neun Schichten aus Ca -w-tricosenat beschichtet.
Die Beschichtung erfolgt gemäß Beispiel 1, wobei jedoch zu Beginn
dem destillierten Wasser des Langmuir-Behälters 10 Mol/Liter Calciumchlorid zugesetzt werden und der pH auf 7,5 eingestellt
wird. Anschließend unterwirft man das Substrat einer Bestrahlung mittels einer Elektronenquelle. Die vollständige Polymerisation
der bestrahlten Zonen wird bei einer Dosis von 30 bis 40 μ^/οΐη2
bei 1,5 keV erreicht.
Das den bestrählten Bereichen entsprechende Muster wird anschließend
durch Eintauchen des Substrats während einiger Stunden in eine saure Lösung (HCl, 10 Mol/Liter) freigelegt. Hierbei
werden die Ca -Ionen durch H -Ionen ausgetauscht, da das Ca -trfj-tricosenat in den meisten organischen Lösungsmitteln
unlöslich ist. Anschließend taucht man 1/2 Stunde in Äthanol ein. Die weitere Durchführung der Gravierungrin gleicher Weise
wie in Beispiel 1.
Auf ein Substrat werden 9 monomolekulare Schichten von tO-Tricosensäureallylester
der Formel
709852/1170
CH2
= O
aufgebracht. Das Auftragen erfolgt gemäß Beispiel 1 nach der Methode von Langmuir-Blodgett, wobei jedoch der erhaltene Film
mit einem Druck von 22 mN/m komprimiert wird. Jede monomolekulare Schicht hat eine Dicke von 36 A. Das so beschichtete Substrat
wird anschließend bei Raumtemperatur mit einer programmier baren Elektronenquelle bestrahlt. Die vollständige Polymerisation
der bestrahlten Bereiche wird bei einer Dosis von 10 μ<^/οΐη2
bei 1,5 keV erreicht.
„Bereichen
Das den bestrahlten^ entsprechende Muster wird anschließend mittels Aceton während 15 Minuten freigelegt. Die eigentliche chemische Gravierung erfolgt gemäß Beispiel 1 oder, wenn man eine bessere Auflösung wünscht, mittels reaktiven Plasmas.
Das den bestrahlten^ entsprechende Muster wird anschließend mittels Aceton während 15 Minuten freigelegt. Die eigentliche chemische Gravierung erfolgt gemäß Beispiel 1 oder, wenn man eine bessere Auflösung wünscht, mittels reaktiven Plasmas.
Gemäß Beispiel 1 werden auf ein Siliciumsubstrat fünf Schichten von t*>
-Tricosenylglycidyläther der Formel
CH i, CH
-L
CH
ΐμ·"2 CK-O
aufgebracht, wobei jedoch der Druck 26 mN/m beträgt. Jede der monomolekularen Schichten besitzt eine Dicke von 36 A. Die beiden
unterschiedlichen polymerisierbaren Funktionen (Vinyl- und Epoxygruppe) werden getrennt polymerisiert, erstere mittels
UV-Strahlung unter einer Maske mit einer Strahlung von 20 μ(^/αη2
bei 1 keV. Anschließend wird das den bestrahlten Zonen entsprechende Muster freigelegt, indem man das Substrat in Aceton eintaucht;
hierauf werden die Epoxygruppen vollständig polymerisiert. Die Ätzung des Siliciumsubstrats erfolgt anschließend auf nassem
oder trockenem Weg, z.B. durch ionische Behandlung oder mittels reaktiven Plasmas. 70985 2/1170
Leerseite
Claims (14)
- PATEI JTAMWALTE A. GRÜNECKERH. KINKELDEYER NQW. STOCKMAIROR -WO ■ Arf ICALtEO*K. SCHUMANNOH RBl NAT ■ OFL.-MV&P. H. JAKOB SiBEZOLDCR PBiHKr an. on*8 MÜNCHEN 22MAXIMILIANSTRASSE 4325. Juni 1977 P 11 730 - 60/coPatentansprücheLichtempfindlicher Film für die Mikrogravur , gekennzeichnet durch mindestens eine monomolekulare organische Schicht aus amphiphilen Molekülen mit mindestens einer unter Strahlungseinwirkung polymerisierbaren Funktion und einer aliphatischen Kette von mindestens 12 C-Atomen, wobei sich eine polymerisierbar Funktion am hydrophoben Ende der Moleküle befindet.
- 2. Lichtempfindlicher Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht aus Molekülen besteht, die sich von den Molekülen der anderen Schichten unterscheiden.
- 3. Lichtempfindlicher Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus identischen Mokekülen bestehen.
- 4. Lichtempfindlicher Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht aus einem Molekülgemisch besteht.
- 5. Lichtempfindlicher Film nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Moleküle mindestens zwei unter Strahlungseinwirkung polymerisierbar Funktionen besitzen, wobei sich mindestens eine dieser Funktionen am hydrophoben Ende der Moleküle und mindestens eine andere am hydrophilen Ende der Moleküle befindet.709852/1170TELEFON (OMt) 90 98ββ TELEX O5-9SS*O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPfERERORIGINAL INSPECTED
- 6. Lichtempfindlicher Film nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Moleküle Salze eines mehrwertigen Ions darstellen.
- 7. Lichtempfindlicher Film nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Schichten unter sich an den hydrophilen Enden der Moleküle dieser Schichten mittels zwischen benachbarten Molekülen durch Polykondensation gebildeten Vernetzungen verknüpft sind.
- -8. Lichtempfindlicher Film nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die polymerisierbaren Funktionen Doppelbindungen oder Epoxyfunktionen sind.
- 9. Lichtempfindlicher Film nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Moleküle aus t* -Tri.3O-sensäure bestehen.
- 10. Lichtempfindlicher Film nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Moleküle Salze der CJ -Tricosensäure, vorzugsweise Ca -,Cu -,Ba -,Cd -,Sr - oder Pb -o^-tricosenat, oder ttj -Tricosenate von Schwermetall ionen sind.
- 11. Lichtempfindlicher Film nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Moleküle aus w-Tricosensäureallylester oder w -Tricosenylglycidylather bestehen.
- 12. Lichtempfindlicher Film nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Moleküle unter Einwirkung von Elektronen, Photonen, Röntgenstrahlen oder UV-Strahlung polymerisierbar sind.
- 13. Verfahren zur Herstellung mikrogravierter Vorlagen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf ein Substrat einen lichtempfindlichen Film nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 aufbringt, hierauf bestimmte Zonen dieses Films einer Bestrahlung mittels eines Strahlungsbündels, das die Form des gewünschten Musters beschreibt, unterwirft, dann mittels eines organischen Lösungs-709852/1170mittels die nicht-polymerisierten Bereiche dieses Films entfernt und anschließend den Probekörper einer für das Substrat spezifischen chemischen Behandlung (Ätzung) unterwirft, wodurch die (nicht-geschützten) Zonen dieses Substrats graviert werden.
- 14. Verfahren zur Herstellung von mikrogravierten Vorlagen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf ein Substrat einen lichtempfindlichen Film nach Anspruch 5 aufbringt, hierauf bestimmte Zonen dieses Films mittels eines Strahlungsbündels, das die Form des gewünschten Musters besitzt und das selektiv für eine der polymerisierbaren Funktionen ist, behandelt, dann mittels eines organischen Lösungsmittels diejenigen Bereiche des Films, die nicht polymerisiert worden sind, entfernt, hierauf eine für die Polymerisation der anderen polymerisierbaren Funktionen geeignete Bestrahlung durchführt und schließlich eine für das Substrat spezifische chemische Behandlung (Atzung) durchführt, wodurch die Bereiche des Substrats graviert werden, die nicht geschützt sind.709852/1170
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7619105A FR2375623A1 (fr) | 1976-06-23 | 1976-06-23 | Nouveaux films photosensibles utilisables en microgravure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2728352A1 true DE2728352A1 (de) | 1977-12-29 |
| DE2728352C2 DE2728352C2 (de) | 1987-12-23 |
Family
ID=9174777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19772728352 Granted DE2728352A1 (de) | 1976-06-23 | 1977-06-23 | Lichtempfindlicher film und seine verwendung |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4235958A (de) |
| JP (1) | JPS6059583B2 (de) |
| DE (1) | DE2728352A1 (de) |
| FR (1) | FR2375623A1 (de) |
| GB (1) | GB1579671A (de) |
| NL (1) | NL165851C (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3444354A1 (de) * | 1983-12-05 | 1985-06-13 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Lichtempfindliches aufzeichnungsmaterial |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4500628A (en) * | 1981-04-22 | 1985-02-19 | At&T Bell Laboratories | Process of making solid state devices using silicon containing organometallic plasma developed resists |
| US4396704A (en) * | 1981-04-22 | 1983-08-02 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Solid state devices produced by organometallic plasma developed resists |
| FR2553531B1 (fr) * | 1983-10-14 | 1995-12-29 | Canon Kk | Monomere photopolymerisable pour milieu d'enregistrement optique et milieu le contenant |
| JPS60121442A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-28 | Canon Inc | 感光性記録メモリ−媒体および記録再生方法 |
| FR2564092B1 (fr) * | 1984-05-10 | 1988-06-10 | Commissariat Energie Atomique | Complexes organiques amphiphiles a transfert de charge, conducteurs de l'electricite ou precurseurs de conducteurs de l'electricite |
| US5173365A (en) * | 1985-03-25 | 1992-12-22 | Nanofilm Corporation | Ultra-thin molecular film |
| JPS6254494A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-10 | 日本電気株式会社 | 回路部品実装方法 |
| JPS62133423U (de) * | 1986-02-12 | 1987-08-22 | ||
| JPS62280837A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エネルギ−感応性単分子累積膜及びそれを用いたパタ−ン形成方法 |
| JPS6358439A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Hiroyoshi Shirai | レジスト |
| US5258263A (en) * | 1991-09-10 | 1993-11-02 | Polaroid Corporation | Printing plate and methods of making and use same |
| US5253531A (en) * | 1992-04-10 | 1993-10-19 | Walker Dana A | System and method for monitoring torsional vibrations and operating parameters of rotating shafts |
| US5474813A (en) * | 1992-04-10 | 1995-12-12 | Walker; Dana A. | Systems and methods for applying grid lines to a shaft and sensing movement thereof |
| US5734108A (en) * | 1992-04-10 | 1998-03-31 | Walker; Dana A. | System for sensing shaft displacement and strain |
| JPH0619317U (ja) * | 1992-07-31 | 1994-03-11 | 日本電波工業株式会社 | 表面実装型の圧電共振子 |
| JPH0634329U (ja) * | 1992-07-31 | 1994-05-06 | 日本電波工業株式会社 | 表面実装型の圧電共振子 |
| JPH0626317U (ja) * | 1992-08-31 | 1994-04-08 | 日本電波工業株式会社 | 表面実装型の圧電共振子 |
| DE4234423C2 (de) * | 1992-10-13 | 1996-10-10 | Inst Mikrotechnik Mainz Gmbh | Mit einem Resist beschichtete Metall- oder Halbleitersubstrate und Verfahren zur Erzielung einer stabilen Resist-Substrat-Haftung |
| WO2007117698A2 (en) | 2006-04-07 | 2007-10-18 | Qd Vision, Inc. | Composition including material, methods of depositing material, articles including same and systems for depositing material |
| WO2008111947A1 (en) | 2006-06-24 | 2008-09-18 | Qd Vision, Inc. | Methods and articles including nanomaterial |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3923761A (en) * | 1972-07-18 | 1975-12-02 | Western Litho Plate & Supply | Photopolymers |
-
1976
- 1976-06-23 FR FR7619105A patent/FR2375623A1/fr active Granted
-
1977
- 1977-06-09 GB GB24127/77A patent/GB1579671A/en not_active Expired
- 1977-06-21 NL NL7706870A patent/NL165851C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-06-22 JP JP52074305A patent/JPS6059583B2/ja not_active Expired
- 1977-06-23 DE DE19772728352 patent/DE2728352A1/de active Granted
-
1979
- 1979-05-11 US US06/038,072 patent/US4235958A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| IBM Techn.Discl.Bull., Vol. 14 No. 1, Juni 1971 S. 290-292 * |
| Scientific American, März, 1970, S. 108-119 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3444354A1 (de) * | 1983-12-05 | 1985-06-13 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Lichtempfindliches aufzeichnungsmaterial |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6059583B2 (ja) | 1985-12-25 |
| NL165851C (nl) | 1981-05-15 |
| NL7706870A (nl) | 1977-12-28 |
| FR2375623A1 (fr) | 1978-07-21 |
| GB1579671A (en) | 1980-11-19 |
| JPS534602A (en) | 1978-01-17 |
| FR2375623B1 (de) | 1981-08-07 |
| NL165851B (nl) | 1980-12-15 |
| US4235958A (en) | 1980-11-25 |
| DE2728352C2 (de) | 1987-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2728352A1 (de) | Lichtempfindlicher film und seine verwendung | |
| EP0000702B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer fliessbeständigen Resistmaske aus strahlungsempfindlichem Resistmaterial | |
| DE2628099C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Maske | |
| DE3315118C2 (de) | ||
| DE102006049920B4 (de) | Verfahren zum Ausbilden eines Halbleiterbauelements und Immersionslithographieverfahren | |
| DE2512043A1 (de) | Lichtempfindliche druckplatten und ihre verwendung zur herstellung von druckformen | |
| DE2927838C2 (de) | Strahlungsvernetzbare Beschichtungsmasse zur Herstellung negativer Resistmuster | |
| DE2459156C3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Photolackmaske auf einem Halbleitersubstrat | |
| DE2735377A1 (de) | Verfahren zur herstellung modifizierter substrate sowie zwischenprodukte dieses verfahrens | |
| DE2447225A1 (de) | Verfahren zum loesen von positivem photolack | |
| DE2655455A1 (de) | Strahlungsempfindliche lackstruktur und ihre verwendung | |
| DE4317925C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitereinrichtung | |
| DE2363092A1 (de) | Positiv wirkende elektronenreserve | |
| DE2259109A1 (de) | Hydrophile, haertbare harzzusammensetzung fuer ueberzuege | |
| DE2847764A1 (de) | Verfahren zur bildung eines ultrafeinen musters durch uv belichtung | |
| DE3337315A1 (de) | Zweifach-lichtempfindliche zusammensetzungen und verfahren zur erzeugung bildmustergemaesser photoresistschichten | |
| DE2849996C2 (de) | Photodepolymerisierbares Gemisch und ein Verfahren zur Herstellung eines Positivbildes | |
| DE2452326C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Ätzmaske mittels energiereicher Strahlung | |
| DE2911286C2 (de) | Photodepolymerisierbares Gemisch | |
| DE2643811A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines musters in einer photolackschicht und hierfuer geeignete maske | |
| EP0023988B1 (de) | Verwendung eines leitenden organischen Ladungsübertragungsmaterials als elektronenstrahlempfindliches Resistmaterial und Verfahren zur Herstellung positiver und negativer Resistbilder | |
| EP0163128A2 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Strukturen in Resistschichten | |
| DE2530415B2 (de) | Verfahren zum Vorbereiten von Trägermaterialien für die Herstellung von Metallmustern | |
| DE2321684C3 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Mustern | |
| DE2450381A1 (de) | Mit hochenergiestrahlung haertbares resistmaterial und verfahren zu seiner herstellung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |