DE2808300C2

DE2808300C2 - Beschichtungsflüssigkeit zum photolithographischen Herstellen einer ätzmittelfesten Schablone

Info

Publication number: DE2808300C2
Application number: DE2808300A
Authority: DE
Inventors: Pabitra Cranbury N.J. Datta; Abraham Kendall Park N.J. Goldman
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-02-27
Publication date: 1983-05-26
Also published as: DE2808300A1; FR2382025A1; US4061529A; JPS6046420B2; FR2382025B1; JPS53108429A; CA1103974A; IT1095410B; IT7820243A0

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungsflüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Herstellung von Lochmasken durch photolithographische oder Photoätz-Verfahren ist z. B. aus den US-PS 27 50 524, 37 45011, 37 5J 250, 38 34 905 und 39 29 532 bekannt Bei einem typischen Verfahren dieser Art werden lichtempfindliche Überzüge auf die beiden Hauptflächen oder Seiten eines dünnen Metallbleches aufgebracht, das z. B. aus kaltgewalztem Stahl *5 oder einer Kupfernickellegierung bestehen kann. Die Überzüge werden mit Lichtmustern belichtet, z. B. durch Kontaktkopieren, so daß die belichteten Teile der Überzüge in einem bestimmten Lösungsmittel weniger leicht löslich werden. Die exponierten Überzüge werden dann entwickelt, wobei die leichter löslichen, nicht exponierten Teile entfernt werden und eine Schablone oder Maske auf jeder Seite des Bleches zurückbleibt. Die zurückgebliebenen, weniger leicht löslichen, exponierten Teile der Überzüge werden dann durch Erhitzen ätzmittelfest gemacht Das Blech mit der ätzmittelfesten Schablone oder Ätzmaske wird dann in der gewünschten Weise selektiv geätzt und anschließend werden die Schablonen oder Ätzmasken von dem Blech entfernt.

Bei manchen bekannten Verfahren werden lichtempfindliche Überzüge aus Proteinmaterial, das mit Dichromat sensibilisiert ist, verwendet, wie Fischleim, Albumin und/oder Casein. Die Überzüge werden mit einer flüssigen Beschichtungsmasse hergestellt, die das Proteinmaterial, ein Alkali-Dichromat als Photosensibilisierungsmittel für das Proteinmaterial, und Wasser enthält. Auf die Metalloberfläche oder -oberflächen wird dann eine Schicht dieser wässerigen Beschichtungsflüssigkeit aufgebracht und unter Bildung des lichtempfindlichen Oberzugs getrocknet Wenn Casein verwendet wurde, enthielt die Beschichtungsflüssigkeit ein alkalisierendes Mittel, also eine Alkaliverbindung wie NH₄OH, NaOH, Na₂HPO₄ und Na₂CO₃, in einer solchen Konzentration, daß der pH-Wert der Beschichtungsflüssigkeit über 7,0 lag. Das Alkalisierungsmittel wird zugesetzt, um das verwendete Casein genügend löslich zu machen und dadurch einen Caseinniederschlag in einer für eine ätzmittelfeste Schablone ausreichenden Menge zu gewährleisten.

Aus der DE-OS 25 40 562 ist beispielsweise eine Beschichtungsflüssigkeit der eingangs genannten Art bekannt, welche ein Alkali-Caseinat, einen Alkali-Dichromat-Photosensibilisator für das Caseinat, und Wasser enthält und einen pH-Wert zwischen 5,8 und 7,0 besitzt Sie kann ferner Natriumborat zur Verbesserung der Löslichkeit des Alkali-Caseinats im Wasser und zur Verbesserung der Entwicklungseigenschaften der gebildeten Schicht enthalten.

Nachteilig an den bekannten Beschichtungsflüssigkeiten, die übliche Alkalisierungsmittel enthalten, ist daß die mit ihnen hergestellte lichtempfindliche Schicht nicht besonders gut an der zu ätzenden Fläche haftet und die resultierende Ätzmaske schwach und weich ist Beschichtungsflüssigkeiten mit pH-Wetten über 73 ergeben ferner im allgemeinen Schichten mit relativ geringer Photoempfindlichkeit, so daß zur Herstellung der Ätzmaske verhältnismäßig lange Belichtungszeiten erforderlich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Beschichtungsflüssigkeit dahingehend zu verbessern, daß sie stabile und gut haftende Überzüge mit hoher Photoempfindlichkeit liefert

Diese Aufgabe wird bei einer Beschichtungsflüssigkeit der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Die Beschichtungsflüssigkeit gv.;T>äß der Erfindung liefert bessere Schablone als die bekannten Beschichtungsflüssigkeiten. Die Beschichtungsflüssigkeit enthält ein säure-gefälltes Casein als einziges sensibilisierbares Proteinmaterial, Alkali-Dichromat-Photosensibilisierungsmittel hierfür und Natriumborat als einziges Alkalisierungsmittel, sowie Wasser. Das Natriumborat ist in einer solchen Konzentration vorhanden, daß die Beschichtungszusammensetzung einen pH-Wert im Bereich von etwa 6,7 bis etwa 7,3 hat Die Schicht kann wie bei den bekannten Verfahren getrocknet, belichtet, entwickelt und erhitzt werden, um auf der Oberfläche eines Gegenstandes die gewünschte ätzmittelfreie Schablone zu bilden.

Die verbesserten dichromatsensibilisierten Caseinschichten und Masken resultieren daraus, daß in der flüssigen Beschichtungsmasse eine Kombination aus

a) säure-gefälltem Casein als einziges sensibilisierbares Proteinmaterial und

b) Natriumborat als einziges Alkalisierungsmittel in einer Konzentration, die einen pH-Wert von etwa 6,7 bis 73 ergibt,

verwendet wird. Solche Beschichtungszusammensetzungen ergeben festhaftende lichtempfindliche Überzüge. Die exponierten Überzüge können in normaler Weise entwickelt werden und ergeben nach der Erhitzung Ätzmasken, die eine relativ hohe Auflösung

mittleren Teil 27 einer hexagonalem Anordnung von Löchern in einem 0,15 mm dicken Streifen »us einem kohlenstoffarmen, kaltgewalzten Stahl, wie er in Fi g, 1 dargestellt ist Das Blech 23 wird auf beiden Seiten mit einer deir unten angegebenen Beschichtungsflüssigkel· ten überzogen. Die Überzüge werden dann in Luft getrocknet, so daß sich lichtempfindliche Schichten 31 und 33 aus mit Dichromat sensibilisiertem Casein ergeben, wie es in F ί g. 2 dargestellt ist Nachdem die

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gewährleisten und fest sowie hart, jedoch nicht spröde sind. Nachdem der betreffende Gegenstand geätzt worden ist, läßt sich die Ätzmaske mit einer kaustischen Lösung, wie KaJi- oder Natronlauge entfernen, wobei wenn überhaupt nur ein geringer Rückstand auf der geätzten Fläche verbleibt

Im folgenden werden Auaführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahmp auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Metallblech, das unter ι ο Schichten getrocknet worden sind, wird der überzogene Verwendung einer Beschichtungsflüssigkeit gemäß der Streifen in einem Rahmen zwischen zwei Iichtundurch-Erfindung geätzt worden ist; lässigen Kopierschablonen 35 für die Schicht 31 auf der

F ig. 2 bis 5 Schnittansichten eines Teiles eines einen Seite des Bleches 23 und 37 für die andere Schicht Metallbleches während verschiedener Schritte bei der 33 auf der anderen Seite des Bleches 23 angeordnet wie Bildung eines Loches unter Verwendung einer Ausfüh- 15 es in Fig,3 dargestellt ist Die Kopierschablonen rungsform der Beschichtungsflüssigkeit gemäß der
Erfindung;

Fig.6 eine Schar von Kurven, die die verbesserte Gebrauchsdauer von photoempfindlichen Oberzügen

zeigen, die mit der vorliegenden Beschichtungsflüssig- 20 Kontakt mit den aufgebrachten Schichten 31 und 33 keit hergestellt wurden. befinden. Die eine Kopierschablone 35 .Uhält kreisför-

F i g. i zeigt in Draufsicht einen geätzten Lechmaskenrohling 21, wie er aus einer Ätzmaschine Äommt Der Maskenrohling 21, der für eine Verwendung in einer Farbfernsehbildröhre bestimmt ist bildet einen Teil eines Metallbleches 23, das eine Reihe von Maskenrohlingen 21a, 21, 210 ... usw. enthält die jeweils an den Rändern 25 durchgeätzt werden, mit der Ausnahme bestimmter (nicht dargestellter) Stellen, die ausreichen um den Maskenrohling 21 im Blech 23 zu haltern. Der Maskenrohling 21 enthält einen durchbrochenen Mittelteil 27, der durch eine gestrichelte Linie 28 angedeutet ist und einen Randteil 29, der keine Durchbrechungen aufweist bei manchen Ausführungsformen jedoch mindestens an bestimmten Stellen anjedoch nicht durchgeätzt sein kann. Im vorliegenden Falle ist vor allem die ätzmittelfeste Schablone von Interesse, die zum Ätzen der öffnungen oder Löcher im durchbrochenen mittleren Teil 27 verwendet wird. Die Löcher können rund sein und eine hexagonale, 40 entfernt.

rhombische oder andere Anordnung bilden. Die Löcher Die aufgebrachten Schichten 31 und 33 werden nun

können auch aus rechteckigen Schlitzen bestehen, die vertikale Reihen bilden z. B. 0,15 mm mal 0,75 mm große Schlitzp mit 0,75 mm Mittenabstand. Die Löcher können auch andere Formen und Anordnungen haben. Die Öffnungsgröße kann über die Maske gleichmäßig sein oder kann hinsichtlich Breite oder Durchmesser mit zunehmendem Abstand von der Mitte zum Rand der Anordnung hin in bekannter Weise verändert werden.

Der Maskenrohling 21 wird z. B. aus einem normal 50 kreisförmigen öffnung 45. Die Schichten 31 und 33 mit gekohlten oder niedrig gekohlten, kaltgewalzten Stahl- den Öffnungen 43 und 45 werden nun bei einer blech, dessen Dicke etwa 0,10 bis 0,25 mm betragen Temperatur von etwa 260 bis 350°C in Luft erhitzt, um kann, geätzt. Kür das Ätzen können auch Bleche aus die Ätzmittelbeständigkeit d^r Schichten zu erhöhen, anderen Materialien verwendet werden, z.B. aus Das BKh 23 mit den ätzmittelfesten Schablonen wird

Invar-Stahl oder einer Kupfer-Nickel-Legierung. Das 55 nun von beiden Seiten her in einem einzigen Schritt Blech 23 durchläuft verschiedene Bearbeitungsoperatio- oder aufeinanderfolgen^en Schritten selektiv geäizt, um nen einschließlich einer Reinigung des Bleches, der die gewünschte öffnung zu bilden. Fig.5 zeigt das mit Bildung von Atzmasken auf dem Blech, dem Ätzen des den Ätzmasken versehene Blech 23 am Ende der Bleches zur Bildung der Löcher und Ränder der Ätzung. Die Ätzung erfolgt in üblicher Weise z.B. Maskenrohlinge und einer Entfernung der Ätzmasken M mittels eines flüssigeil Ferrichlorid-Chlorwasserstoffvom Blech. Anschließend werden die Maskenrohlinge säure-ÄtzmitteL· In das Ätzmittel werden vorzugsweise aus dem Blech 23 herausgebrochen. Sie werden dann gesteuerte Mengen von Chlorgas eingespeist um das einer Hitzebehandlung unterworfen (getempert), durch Ätzvermögen aufrechtzuerhalten. Walzen ausgerichtet durch Pressen geformt und dann Nachdem das Ätzen beendet ist, wird das beschichtegeschwärzt, wie es bei der Herstellung von Lochmasken 65 te Blech 23 mit Wasser gewaschen, um alle Ätzmittelrefür Farbfernsehbildröhien üblich ist. j-te zu entfernen. Dann werden die Ätzmasken 31 und 33

Die Fig. 2 bis 5 zeigen verschiedene Schritte eines vom Blech 23 entfernt z. B. durch Aufsprühen einer Verfahrens zur Herstellunfc eines runden Loches im etwa 50 bis 8O⁰C heißen wässerigen Lösung von

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können aus Chrom- oder Nickelschichten bestehen, die sich jeweils auf der dem Blech zugewandten Seite von Glasplatten 39 bzw. 41 befinden, so daß sich die die Kopierschablonen bildenden Schichten in körperlichem

mige Bereiche mit einem Außendurchmessc r von etwa 0,13 mm. Die andere Kopierschablone 37 besteht aus kreisförmigen Bereichen mit einem Durchmesser von etwa 0,40 mm. Die Mittellinien oder Zentren der Bereiche d«r Kopierschablonen fluchten im Falle der Fig.3, sie können jedoch gewünschtenfalls auch gegeneimander versetzt sein.

Wenn die Kopierschablonen 35 und 37 in der in F i g. 3 dargestellten Weise angeordnet sind, werden die Schichten 31 und 33 auf den beiden Seiten des Bleches 23 mit einer härtenden Strahlung belichtet, z. B. der Strahlung eines Kohlelichtbogens oder einer Xenonlampe. Die Strahlung fällt durch die Glasplatten 39 und 41 auf die Schichten 31 und 33 und macht diese unlöslich mit der Ausnahme der Bereiche, wo die Schichten durch die Kopierschablonen 35 und 37 abgedeckt sind. Wenn die Schichten genügend belichtet worden sind, wird die Belichtung beendet und die Kopierschablonen werden

durch überspülen mit Wasser oder einem anderen Lösungsmittel entwickelt, wobei die nicht exponierten, leichter löslichen abgeschatteten Bereiche der Schichten 31 und 33 entfernt werden. Wie Fi g. 4 zeigt, trägt das Blech 23 nach der Entwicklung auf der einen Seite eine Ätzmaske aus der Schicht 31 mit einer ersten kreisförmigen öffnung 43 und auf der anderen Seite eine Ätzmaske aus der Schicht 33 mit einer zweiten

Natriumhydroxid. Nach der Entfernung der Ätzmasken wird das Blech 23 in Wasser gewaschen und getrocknet.

Für eine vergleichende Untersuchung wurden die

Beschichtungsflüssigkeiten, deren Bestandteile in der folgenden Tabelle in Gramm angegeben sind, gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung (Gruppe A) und gemäß dem Stand der Technik (Gruppen B und C) verwendet:

	Test-Gruppe A	66	66	B	Nr. 5	Nr. 6	C	Nr. 8	Nr. 9
		0	0	Nr. 4	0	0	Nr. 7	0	0
Casein	Beschichtungsflüssigkeit Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3	12	23	0	(..·,	66	0	66	66
Natrium-Caseinat	66	9,9	16,5	66	4,4	4,4	66	11.2	17,1
Natrium-Borat (wasserfrei)	0	I	1	4.4	9,9	16,5	8.5	9,9	16,5
Ammoniuni-Dichromat	10	920"	920	6,6	1	1	6.6	I	I
Surfactant	6,6	7.3	7.1	1	920	920	I	920	920
Entionis. Wasser	1	920	6,6	6.4	920	7.1	7,3
nil	920	6.7		7,0
7.3

Weitere Beschichtungsflüssigkeiten mit niedrigeren pH-Werten bis herunter zu etwa 6,7 lassen sich dadurch erhalten, daß man in den Zusammensetzungen Nr. I. Nr. 2 und Nr. 3 jeweils den Anteil an Natriumborat y, verringert.

Mischvorschrift

1. Das entionisierte Wasser wird auf etwa 50 bis 60° C erwärmt und dann werden in ihm das wasserfreie jn Natriumborat NajB^O; und das Surfactant gelöst. Anstelle des wasserfreien Natriumborats kann auch Borax Na₂B₄O? · 10 H₂O verwendet werden, in diesem Falle muß jedoch die verwendete Menge entsprechend dem Kristallwasseranteil erhöht werden. Als Surfactant r, kann ein grenzflächenaktives Mittel, ein Tensid oder ein handelsübliches Netzmittel verwendet werden.

2. Der das Borat und das Surfactant enthaltenden Lösung wird das Casein bzw. Natrium-Caseinat unter heftigem Rühren der Lösung in einem stetigen Strom v, zugeführt. Nachdem das ganze Casein bzw. Nalrium-Caseinat zugesetzt und gelöst sind, läßt man die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen und mißt die Viskosität.

3. Kurz bevor der Verwendung wird das Ammonium-Dichromat zugesetzt, wodurch der pH-Wert der Lösung r, etwa auf den angegebenen Wert verringert wird.

Verhalten

Die Beschichtungsflüssigkeiten der Gruppe A der vorstehenden Tabelle enthalten als photosensibilisier- v> bare·= Proteinmaterial ausschließlich ein mit Säure gefälltes Casein. Zwischen den Ansätzen Nr. I₁ Nr. 2 und Nr. 3 bestand hinsichtlich der Lichtempfindlichkeit kein wesentlicher Unterschied Die Ansätze der Gruppen B und C enthalten Natrium-Caseinat anstelle von Casein in ähnlichen Zusammensetzungen. Die Zusammensetzungen der Gruppe A waren den Ansätzen der Gruppe B und C zumindest hinsichtlich der folgenden Eigenschaften überlegeir:

1. Gebrauchsdauer:

Die Beschichtungsflüssigkeiten Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 waren nach einer Aufbewahrungszeit von mehr als zwei Wochen noch verwendbar während die Beschichtungsflüssigkeiten Nr. 4 bis Nr. 9 nach t dner Aufbewahrungsdauer von weniger als drei Tagen nicht mehr verwendbar waren, da sie auch ohne Uchteinwirkung regieren bzw. härten. Hinsichtlich der Gebrauchsdauer bestand kein nennenswerter Unterschied zwischen den Beschichtungsflüssigkeiten Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3.

2. Lagerbeständigkeit:

Die trockenen photosensibilisierten Überzüge, die mit den Beschichtungsflüssigkeiten der Gruppe A hergestellt wurden, veränderten sich während rrr. ..destens 24 Stunden nicht wesentlich und waren nach drei Tagen immer noch besser als Überzüge, die mit frisch angesetzten Beschichtungsflüssigkeiten der Gruppen B und C hergestellt waren. Die Lagerbeständigkeit wurde auf der Basis des Auflösungsvermögens in Strichpaaren pro Zoll, das sich bei der Herstellung der Ätzmaske ergibt, bestimmt. In F i g. 6 sind die Ergebnisse zusammengestellt, sie zeigen, daß die mit der Beschichtungsflüssigkeit Nr. 2 hergestellten Schichten (Kurve 57) eine wesentlich bessere Lagerbeständigkeit haben als die Schichten, die mit den Beschichtungsflüssig keiten Nr. 5 (Kurve 53) bzw. Nr. 8 (Kurve 55), hergestellt worden waren. Hinsichtlich des Auflösungsvermögens bestand kein wesentlicher Unterschied zwischen den trockenen Schichten aus den Beschichtungsflüssigkeiten Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3. Auch die trockenen Schichten aus den Beschichtungsflüssigkeiten Nr. 7, Nr. 8 und Nr. 9 zeigten keine nennenswerten Unterschiede hinsichtlich des Auflösungsvermögens.

3. Auskristallisation von Dichromat:

Bei den Beschichtungsflüssigkeiten Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 3 bestand keine Neigung, daß in den tro. ienen Schichten kleine Dichromatkristalle auskristallisierten, dagegen trat bei den Beschichtungsflüssigkeiten Nr. 6 und Nr. 9 dieser Mangel häufig auf. Das Vorhandensein von kleinen Dichromatkristallen in der trockenen Schicht führt gewöhnlich zu einer unerwünschten Ätzung des Metallbleches in Bereichen, die durch die Ätzmaske abgedeckt sein sollten.

Allgemeine Überlegungen

Es wurden caseinhaltige Beschichtungsflüssigkeiten untersucht, die Natriumborat als alleiniges Alkalisierungsmaterial enthielten und ähnliche Zusammensetzungen, in denen das Natriumborat ganz oder teilweise durch eine oder mehrere der Verbindungen NaOH, NH₄OH, Na₂HPO₄ und Na₂CO₃ bei einem pH-Wert im

Bereich von 7,0 bis 8,0 ersetzt war. Es wurde festgestellt, daß die Beschichtungsflüssigkeiten, welche Casein mit NaOH, NH₄OH und Na₂CO₃ enthielten, eine geringe Gebrauchsdauer hatten und die erzeugten Überzüge eine schlechte Lagerbeständigkeit aufwiesen. Bei Beschichtungsflüssigkeilen, die Casein mit Na₂HPO₄ enthielten, ergab sich eine etwas bessere Gebrauchsdauer und die mit einer solchen Beschichtungsflüssigkeit hergestellten Überzüge hatten eine annehmbare Lagerbeständigkeit, sie waren jedoch zu weich und hafteten schlecht an der zu ätzenden Oberfläche.

Das bessere Verhalten der Beschichtungsflüssigkeiten, die die erfindungsgemäßen Merkmale aufweisen, und der daraus hergestellten Überzüge beruht auf der Verwendung von säuregefälltem Casein als einzigem sensibilisierbaren Protein und einem Dichromat-Photosensibilisierungsmittel in Kombination mit Natriumborat als einzigem Alkalisicrungsmittel in solchen Anteilen, daß der pH· Wert der Beschichtungsflüssigkeit Uj ! d !

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dürften das Casein in unnötiger Weise beeinträchtigen und zur Folge haben, daß die Beschichtungsflüssigkeit instabil wird. Ks wird ferner angenommen, daß das Natriumborat die Bildung von HCrO₄- als Zwischenprodukt in der Dunkelheit durch Komplexbildung mit HB₄O?" verlangsamt und dadurch die Geschwindigkeit von Dunkelreaktionen herabsetzt, d. h. das Aushärten oder Festwerden der Beschichtungsflüssigkeit in Abwesenheit von Licht.

Bei den Beschichtungsflüssigkeiten, die bei dem vorliegenden Verfahren verwendet werden, sind verschied .ne Faktoren wichtig:

1. Man kann jedes mit Sauiu gefällte Casein verwenden. Casein ist ein Naturprodukt und kann in Abhängigkeit von seiner Herkunft unterschiedliche Eigenschaften haben. Ferner kann die Art und Weise, mit der das Casein abgetrennt worden ist, sein Verhalten gegenüber einem bestimmten chemischen Reagenz beeinflussen. Caseine, die durch Fällung mit Milchsäure, Salpetersäure und Salzsäure gefällt worden sind, unterscheiden sich dementsprechend in ihrem Verhalten gegen verschiedene alkalisierende Materialien. Die beschriebene Verwendung von Natriumborat als alleinigem Alkalisierungsmittel macht es möglich, die Vorteile des vorliegenden Verfahrens bei Verwendung von irgendeinem mit Säure gefällten Casein zu erreichen. Im allgemeinen macht das Casein etwa 4 bis 12 Gew.-% der Beschichtungsflüssigkeit aus. Die bei dem vorliegenden Verfahren verwendeten Caseine sind sauer und wasserunlöslich, sie unterscheiden sich von Alkali-Caseinalen, die alkalisch und wasserlöslich sind. Wenn die hier zu verwendenden Caseine in einer Natriumboratlösung gelöst werden, unterscheidet sich das Ergebnis von Alkali-Caseinaten durch die unterschiedlichen Eigenschaften der erzeugten Schichten.

2. Der pH-Wert der Beschichtungsflüssigkeit muß in den Bereich zwischen etwa 6,7 und 73 fallen. Die Erhöhung des pH-Wertes erfolgt ausschließlich durch Zusatz von Natriumborat Der pH-Wert soll nicht niedriger als etwa 6,7 und nicht höher als etwa 73 sein, da sonst die Empfindlichkeit oder Dicke der Schichten erheblich verringert werden. Die Schichtdicke hängt zum Teil von dem spezifischen Gewicht der Beschichtungsflüssigkeit ab. Je niedriger das spezifische Gewicht ist, umso dünner wird die Schicht bzw. der Oberzug.

Ferner ergeben sich auch umso dünnere Schichten, je höher die Temperatur in der Beschichtungskammer ist. Spezifische Gewichte von 1,028 bis 1,036 ergeben geeignete Überzüge mit Dicken zwischen etwa 1 und -, 5 μπι (40 bis 200 Mikrozoll).

3. Von den Sensibilisierungsmitteln Natrium-, Kalium- und Ammonium-Dichrornat wird Ammonium-Dichromat bevorzugt, da es den Schichten eine höhere Empfindlichkeit verleiht. Die Belichtungszeiten von

ίο ammoniumdichromat-sensibilisierten Caseinschichten ist der von ammoniumdichromat-sensibilisierten Fischleimschichten äquivalent Das Sensibilisierungsmittel macht etwa 0,05 bis 0,30 Gew.-Teile (5 bis 30Gew.-%) des vorhandenen Caseins aus.

r. 4. Das Surfactant, welche die Bildung der Beschichtungsflüssigkeit unterstützt, kann aus einer Vielzahl von verfügbaren Dispergierungsmitteln ausgewählt werden. Ein Bakterizid ist nicht erforderlich, es kann jedoch gewünschtenfalls zugesetzt werden. Geeignete Bakteri-

5. Die Verwendung von Borax (Natriumborat-Decahydrat) oder wasserfreiem Natriumborat als einzigem Alkalisierungsmaterial in der Beschichtungsflüssigkeit ermöglicht eine schnellere und zufriedenstellendere

.?■> Verarbeitung. Wenn das Natriumborat teilweise oder ganz durch ein anderes Alkalisierungsmittel ersetzt wird, läßt sich die Schicht unter Umständen schlecht entwickeln. Um dieser Schwierigkeit Herr zu werden, können langsamere Durchlaufgeschwindigkeiten und

in höhere Entwicklungstemperaturen erforderlich werden. Das Natriumborat macht etwa 0,05 bis 0,20, vorzugsweise 0,10 bis 0,18 Gew.-Teile bezogen auf das Gewicht des in der Beschichtungsflüssigkeit enthaltenen Caseins aus. Bei mehr als 0,20 Gew.-Teilen (20Gew.-%) treten

i' hinsichtlich der Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit Störungen auf und diese läßt sich nicht so leicht kontrollieren, was die Kontrolle der Dicken der trockenen Schicht erschwert. Bei mehr als 0,20 Gew.-Teilen liegt der pH-Wert der Beschichtungsflüssigkeit

in über 73 und läßt sich nicht ohne Zusatz von mehr Alkali-Dichromat oder irgendeiner Säure herabsetzen. Bei weniger als 0,05 Gew.-Teilen (5 Gew.-%) Natriumborat können sich störende Niederschläge aus cisen- und/oder chromreichen Klumpen auf der Metalloberfläehe bilden, die sowohl die Belichtung als auch das Ätzen beeinträchtigen.

6. Die Dicke der Schicht auf dem Metallblech ist ein wichtiger Parameter bei der Maskenherstellung. Wenn die Ätzmaske zu dünn ist, insbesondere eine Dicke unter

'<> 1 μπι hat wird das Ätzen ungleichmäßig und in der Maske treten Fehler auf. Ist die Ätzmaske zu dick, insbesondere über 5 μπι, so ergeben sich längere Belichtungszeiten, mechanische Probleme durch Verschleiß, Kleben, Pumpschwierigkeiten und die Maske wird ungleichmäßig.

7. Die bevorzugte Einbrenntemperatur zum Ätzmittelfestmachen einer entwickelten Caseinschicht soll im Bereich zwischen 260⁰C und 350⁰C liegen. Caseinschichten, die bei niedrigeren Temperaturen gehärtet worden sind, werden bei der Kaustikwäsche, z. 5. mit Natron- oder Kalilauge, nach dem Ätzen sehr effektiv entfernt Im allgemeinen soll die Erhitzungstemperatur der entwickelten Schicht umso höher sein, je höher die Temperatur des verwendeten Ätzmittels ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Beschicntungsflössigkeit zum pnotoiHfoograpW-schen Herstellen einer ätzmittelfesten Schablone auf einer Metallfläche, die photosensibilisierbares Caseinproteinmateriai, ein Alkau-Dichromat-Photosensibilisierungsmittel für das Casein, ein Natriumborat enthaltendes Alkalisierungsmittel und Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß als photosensibilisierbares Caseinproteinmiiterial ausschließlich mit Säure gefälltes Casein und als Alkalisierungsmittel ausschließlich Natriumborat enthalten ist und daß das Natriumborat in einer solchen Menge vorhanden ist, daß die Beschichtungsflüssigkeit einen pH-Wert von etwa 6,7 bis 7,3 is hat

2. Beschichtungsflüssigkeit nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumborat etwa 0,05 bis 0,20 Gew.-Teile bezogen auf das Gewicht des Caseins ausmacht.

3. Bescbxhtungsflüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, άά" das Casein mit Milchsäure gefälltes Casein ist.

4. Beschichtungsflüssigkeit nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß das Casein mit Chlorwasserstoffsäure gefälltes Casein ist

5. Beschichtungsflüssigkeif nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkali-Dichromat-Photosensibilisierungsmittel 0,05 bis 0^0 Gew.-Teile bezogen auf das Gewicht M des Caseins ausmacht