DE3346716A1 - Method of producing resist patterns and dry-film resist suitable for said method - Google Patents
Method of producing resist patterns and dry-film resist suitable for said methodInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Resistmustern und für dieses VerfahrenProcess for the production of resist patterns and for this process
geeigneter Trockenfilmresist Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bildmäßig strukturierten Resistmustern auf einem Substrat, bei dem eine auf das Substrat aufgebrachte, strahlungsempfindliche Resistschicht auf Basis von, insbesondere löslichen, Poly(diacetylenen) bildmäßig mit aktinischer Strahlung bestrahlt wird, dadurch ein Molekülabbau der Poly(diacetylene) bewirkt und ein selektives Entfernen der bestrahlten Bereiche der Resistschicht ermöglicht wird, anschließend die bestrahlten Bereiche der Resistschicht entfernt werden und das so erhaltene Resistmuster gegebenenfalls nachbehandelt wird. Die Erfindung betrifft desweiteren einen für den Einsatz in diesem Verfahren geeigneten Trockenfilmresist mit einer auf einem Träger aufgebrachten, festen, strahlungsempfindlichen und unter Anwendung von Druck sowie gegebenenfalls Wärme auf ein Substrat übertragbaren Resistschicht auf Basis von, insbesondere löslichen, Poly(diacetylenen).Suitable dry film resist The invention relates to a method for the production of imagewise structured resist patterns on a substrate on which a radiation-sensitive resist layer applied to the substrate Based on, in particular soluble, poly (diacetylenes) imagewise with actinic Radiation is irradiated, thereby causing a molecular breakdown of the poly (diacetylene) and enables selective removal of the irradiated areas of the resist layer is, then the irradiated areas of the resist layer are removed and the resist pattern obtained in this way is optionally aftertreated. The invention relates to furthermore a dry film resist suitable for use in this process with a solid, radiation-sensitive and under Application of pressure and optionally heat to a resist layer transferable to a substrate based on, in particular soluble, poly (diacetylenes).
Positiv arbeitende, lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterialien ftr die Herstellung von Resistmustern, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Leiterbahnen, gedruckten Schaltungen, ixinnschicht- und Mehrschichtschaltungen, elektronischen Bauelementen, in der Halbleitertechnik etc.Positive working, light-sensitive recording materials ftr the production of resist patterns, such as those used in the production of Conductor tracks, printed circuits, interlayer and multilayer circuits, electronic components, in semiconductor technology etc.
zur Anwendung kommen können, sind in der Literatur mehrfach beschrieben.can be used are described several times in the literature.
Solche positiv arbeitenden Resistmaterialien sind beispielsweise auf Basis von o-Chinondiazid-Gruppen enthaltenden Verbindungen, insbesondere o-Chinondiazid-Gruppen enthaltenden Polymeren, aufgebaut, die bei Bestrahlung mit aktinischem Licht unter Bildung von alkalilöslichen Photolyseprodukten reagieren (vgl. z.B. DE-A-20 28 903, DE-A-22 36 914, US-A-3 782 939, US-A-3 837 860 und US-A-4 193 797). Eine andere Klasse von sehr vorteilhaften, positiv arbeitenden photoabbaubaren Resistmaterialien basiert auf aromatische und/oder heteroaromatische o-Nitrocarbinolestergruppierungen enthaltenden Polymeren, die nach der Belichtung mit #gäßrig-alkalischen Entwicklerlösungsmitteln ausgewaschen werden können (vgl. z.B. DE-A-21 50 691 sowie DE-A-29 22 746).Such positive-working resist materials are for example on Based on compounds containing o-quinonediazide groups, in particular o-quinonediazide groups containing polymers, which when irradiated with actinic light under Formation of alkali-soluble photolysis products react (see e.g. DE-A-20 28 903, DE-A-22 36 914, US-A-3 782 939, US-A-3 837 860 and US-A-4 193 797). Another Class of very advantageous, positive working photodegradable resist materials based on aromatic and / or heteroaromatic o-nitrocarbinol ester groups containing polymers, which after exposure to # aqueous alkaline developer solvents can be washed out (cf. e.g. DE-A-21 50 691 and DE-A-29 22 746).
Die bekannten, positiv arbeitenden, photoabbaubaren Resistmaterialien und Trockenfilmresiste sind im Hinblick auf die modernen Anwendungen und hohen Anforderungen immer weiter verbesserungsbedUrftig. So ist beispielsweise zum Teil die mechanische und chemische Beständigkeit dieser Resistmaterialien für eine Reihe von Anwendungszwecken noch nicht zufriedenstellend. Auch wird häufig ein höheres Auflösungsvermögen der Resistmaterialien verlangt.The well-known, positive-working, photodegradable resist materials and dry film resists are in view of modern applications and high requirements always in need of improvement. For example, it is partly mechanical and chemical resistance of these resist materials for a variety of uses not yet satisfactory. A higher resolving power of the Resist materials required.
In der EP-A-22 618, der EP-A-77 577 sowie der US-A-4 314 021 wird die Verwendung von monomeren Diacetylenen zur Herstellung von Photoresistschichten beschrieben. Hierbei werden, im allgemeinen mehrlagige, Schichten aus den Diacetylenen bildmäßig bestrahlt, wodurch in den bestrahlten Bereichen eine Photopolymerisation ausgelöst wird. Anschließend werden die unbestrahlten Bereiche der Resistschicht mit einem Entwicklerlösungsmittel entfernt. Diese Resistmaterialien zeigen bei hoher Quantenausbeute eine hohe Auflösung und liefern Resistmuster hoher mechanischer und chemischer Beständigkeit. Sehr nachteilig ist die sehr umständliche und aufwendige Herstellung der photopolymerisierbaren Resistschichten aus den monomeren Diacetylenen, die bevorzugt unter Verwendung der tangmuir-Blodgett-Technik auf das Substrat aufgebracht werden. Diese Resistmaterialien sind ferner negativ arbeitend. Für viele Anwendungszwecke sind jedoch positiv arbeitende Resistmaterialien von Vorteil.In EP-A-22 618, EP-A-77 577 and US-A-4,314,021 the use of monomeric diacetylenes for the production of photoresist layers described. In this case, layers of the diacetylenes are generally multilayered irradiated imagewise, whereby a photopolymerization in the irradiated areas is triggered. Then the non-irradiated areas of the resist layer removed with a developer solvent. These resist materials show at high Quantum yield high resolution and provide resist patterns of high mechanical and chemical resistance. The very cumbersome and time-consuming process is very disadvantageous Production of the photopolymerizable resist layers from the monomeric diacetylenes, which is preferably applied to the substrate using the Tangmuir-Blodgett technique will. These resist materials are also negative working. For many purposes however, positive-working resist materials are advantageous.
In der älteren deutschen Patentanmeldung P 33 42 829.8 wird ein Verfahren zur Herstellung von Resistmustern beschrieben, bei dem eine auf ein Substrat aufgebrachte Resistschicht auf Basis von Poly(diacetylenen) bildmäßig mit aktinischem Licht bestrahlt wird, wobei ein Molekülabbau der Poly(diacetylene) stattfindet. Danach können die belichteten Bereiche der Resistschicht auf geeignete Weise, beispielsweise mit einem Entwickler' lösungsmittel oder einem Plasma-Gas, entfernt werden. Diese positiv arbeitenden, photoabbaubaren Resistmaterialien auf Basis von Poly(diacetylenen) erlauben die Herstellung von sehr beständigen Resistmustern mit hoher Auflösung; sie sind aber hinsichtlich ihrer verarbeitungs- und anwendungstechnischen Eigenschaften noch weiter verbesserungsfähig.In the earlier German patent application P 33 42 829.8, a method for the production of resist patterns described in which one applied to a substrate Resist layer based on poly (diacetylenes) irradiated imagewise with actinic light molecular degradation of the poly (diacetylenes) takes place. After that, the exposed areas of the resist layer in a suitable manner, for example with a Developer 'solvent or a plasma gas. This positive working, photodegradable resist materials based on poly (diacetylenes) allow the production of very durable resist patterns with high resolution; But they are in terms of their processing and application properties Can still be improved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein neues, positiv arbeitendes, strahlungsempfindliches Resistmaterial aufzuzeigen, welches sich für die Herstellung von Resistmustern in den an sich bekannten Verfahren mit bildmäßiger Bestrahlung und Entwicklung der Resistschicht eignet und bei hohem Auflösungsvermögen die Herstellung von Resistmustern mit guten anwendungstechnischen Eigenschaften, insbesondere mit guter mechanischer und chemischer Beständigkeit, erlaubt. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein derartiges Resistmaterial aufzuzeigen, bei dem mit aktinischer Strahlung in einem möglichst großen Wellenlängenbereich gearbeitet werden kann, welches dabei nur möglichst kurze Belichtungszeiten erfordert und einfach und problemlos handhabbar und zu verarbeiten ist.The object of the present invention was to provide a new, positive working, to show radiation-sensitive resist material, which is suitable for the production of resist patterns in the process known per se with imagewise irradiation and development of the resist layer is suitable and, if the resolution is high, production of resist patterns with good application properties, in particular with good mechanical and chemical resistance, allowed. Object of the invention It is also to show such a resist material in which with actinic Radiation can be worked in as large a wavelength range as possible, which only requires the shortest possible exposure times and is easy and problem-free can be handled and processed.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe durch strahlungsempfindliche, unter Einwirkung aktinischer Strahlung abbaubare Resistschichten auf Basis von Poly(diacetylenen) gelöst wird, die durch die Strahlung aktivierbare Sensibilisatoren enthalten, welche nach der Aktivierung durch die Bestrahlung den Molekillabbau der Poly(diacetylene) induzieren bzw.It has now been found that this task can be achieved by radiation-sensitive, Resist layers based on poly (diacetylenes) that are degradable under the action of actinic radiation is solved, which can be activated by the radiation Sensitizers contain, which after activation by the irradiation, the molecular degradation of the Poly (diacetylene) induce or
beschleunigen.accelerate.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Herstellung von Resistmustern auf einem Substrat, bei dem eine auf das Substrat aufgebrachte, strahlungsempfindliche Resistschicht auf Basis von, insbesondere löslichen, Poly(diacetylenen) bildmäßig mit aktinischer Strahlung bestrahlt wird, dadurch ein Molekülabbau der Poly(diacetylene) bewirkt und ein selektives Entfernen der bestrahlten Bereiche der Resistschicht ermöglicht wird, anschließend - gegebenenfalls nach einer Temperung der Resistschicht - die bestrahlten Bereiche der Resistschicht entfernt werden und das so erhaltene Resistmuster gegebenenfalls nachbehandelt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die strahlungsempfindliche Resistschicht durch die aktinische Strahlung aktivierbare Sensibilisatoren enthält, die nach der Aktivierung durch die Bestrahlung den Moleldilabban der Poly(diacetylene) induzieren bzw. beschleunigen.The invention therefore relates to a method for production of resist patterns on a substrate, in which an applied to the substrate, radiation-sensitive resist layer based on, in particular soluble, poly (diacetylenes) image-wise irradiated with actinic radiation, thereby a molecular breakdown of the Poly (diacetylene) causes and selective removal of the irradiated areas the resist layer is made possible, then - optionally after tempering the resist layer - the irradiated areas of the resist layer are removed and the resist pattern obtained in this way is optionally aftertreated, which thereby is characterized in that the radiation-sensitive resist layer by the actinic Contains radiation-activatable sensitizers that are activated by the irradiation induce or accelerate the moleldilabban of the poly (diacetylenes).
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Trockenfilmresist, insbesondere zur Anwendung in der Halbleitertechnik' bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen, D~unnschicht- oder Mehrschichtschaltungen, elektronischen Bauelementen etc., mit einem dimensionsstabilen Schichtträger, einer darauf aufgebrachten, festen, laminierbaren, strahlungsempfindlichen Resistschicht auf Basis von, insbesondere löslichen, Poly(diacetr lenen) sowie vorzugsweise einer Deckschicht auf der strahlungsempfindlichen Resistschicht, die von der strahlungsempfindlichen Resistschicht ohne gleichzeitiges Entfernen des temporären Schichtträgers abziehbar ist, wobei der Trockenfilmresist dadurch gekennzeichnet ist, daß die strahlungsempfindliche Resistschicht durch aktinische Strahlung aktivierbare Sensibilisatoren enthält, die nach ihrer Aktivierung den Molekülabbau der Poly(diacetylene) induzieren bzw. beschleunigen.The invention also relates to a dry film resist, in particular for use in semiconductor technology in the manufacture of printed circuits, Thin-layer or multilayer circuits, electronic components, etc., with a dimensionally stable support, a solid, laminatable, Radiation-sensitive resist layer based on, in particular soluble, poly (diacetr len) and preferably a cover layer on the radiation-sensitive resist layer, that of the radiation-sensitive resist layer without simultaneous removal of the temporary layer support is peelable, the dry film resist thereby is characterized in that the radiation-sensitive resist layer by actinic Contains radiation-activatable sensitizers which, after their activation Induce or accelerate the degradation of the molecules of the poly (diacetylenes).
Erfindung sgemäß basieren die strahlungsempfindlichen Resistschichten auf Poly(diacetylenen). Es hat sich gezeigt, daß die Poly(diacetylene) in festen Schichten unter Verwendung aktinischer Strahlung in einem sehr breiten Welienlängenbereich mit Hilfe von Sensibilisatoren derart weitgehend und vollständig abgebaut werden können, daß hierdurch eine fiir die Entwicklung der Resistmuster hinreichende Eigenschaftsdifferenzierung zwischen den bestrahlten und unbestrahlten Bereichen erzielt wird, so daß Resistmuster mit scharfen und exakten Konturen und ohne Restschichten auf den durch die Entwicklung freigelegten Bereichen des Substrates erhalten werden. Daß sich die Poly(diacetylene) für strahlungsabbaubare Resisuma terialien eignen, war unter anderem in sofern überraschend, als zuvor Resistßchichten aus Poly(diacetylenen) durch Photopolymerisation von monomeren Diacetylenen, d.h. durch Polymeraufbau mittels aktinischer Strahlung, hergestellt worden waren. Der Zusatz der Sensibilisatoren zu den strahlungsabbaubaren Poly(diacetylen)-Resistschichten erlaubt nicht nur eine erhebliche Verkürzung der Zeiten für die bildmäßige Bestrahlung der Resistschichten, sondern ermöglicht insbesondere auch - Je nach Wahl der Sensibilisatoren - die Verwendung unterschiedlicher aktinischer Strahlung für die bildmäßige Bestrahlung der Resistschichten und somit eine bedeutende Vergrößerung des aktinischen Strahlungsbereiches für das erfindungsgemäße Verfahren, vom Wellenlängenbereich des fernen UV bis hin zum Wellenlängenbereich der Wärme und Infrarot-Strahlung. Darüberhinaus wird durch den Zusatz der Sensibilisatoren auch die Anwendungsbreite der Resistmaterialien in den Verfahren zur Herstellung der Resistmuster vergrößert. Mit den erfindungsgemäßen, durch Bestrahlung abbaubaren Resistschichten auf Basis der Poly(diacetylene) können bei der bildmäßigen Strukturierung hohe Auflösungen erzielt werden, und es resultieren Resistmuster hoher Beständigkeit.According to the invention, the radiation-sensitive resist layers are based on poly (diacetylenes). It has been shown that the poly (diacetylenes) in solid Layers using actinic radiation in a very broad wavelength range with the help of sensitizers are so largely and completely degraded That this leads to a property differentiation that is sufficient for the development of the resist pattern is achieved between the irradiated and non-irradiated areas, so that resist patterns with sharp and exact contours and without residual layers on the development exposed areas of the substrate are obtained. That the poly (diacetylene) Suitable for radiation-degradable Resisuma materials, was among other things surprising in so far as than before Resist layers made from poly (diacetylenes) by photopolymerization of monomeric diacetylenes, i.e. through polymer build-up by means of actinic radiation, had been made. The addition of the sensitizers to the radiation degradable Poly (diacetylene) resist layers not only allow a considerable shortening of the Times for the imagewise exposure of the resist layers, but allows in particular also - depending on the choice of sensitizers - the use of different actinic Radiation for the imagewise exposure of the resist layers and thus a significant one Enlargement of the actinic radiation range for the method according to the invention, from the wavelength range of the far UV to the wavelength range of heat and infrared radiation. In addition, the addition of the sensitizers also the range of applications of the resist materials in manufacturing processes the resist pattern is enlarged. With the inventive, degradable by irradiation Resist layers based on poly (diacetylenes) can be used in the pattern-wise structuring high resolutions can be achieved, and resist patterns of high durability result.
Vorteilhafterweise werden zur Ausbildung der erfindungsgemäßen, strahlungsempfindlichen Resistschichten, unter anderem wegen ihrer leichteren Verarbeitbarkeit und Handhabbarkeit, lösliche Poly(diacetylene) eingesetzt. Die Poly(diacetylene) haben im allgemeinen ein mittleres Molekulargewicht (Gewichtsmittel, bestimmt durch Lichtstreuung) im Bereich von 10.000 bis 2.000.000, insbesondere im Bereich von 50.000 bis 1.000.000.Advantageously, for the formation of the radiation-sensitive according to the invention Resist layers, among other things because of their easier processability and manageability, soluble poly (diacetylenes) are used. The poly (diacetylenes) generally have an average molecular weight (weight average, determined by light scattering) im Range from 10,000 to 2,000,000, especially in the range from 50,000 to 1,000,000.
Die erfindungsgemaß zu verwendenden Poly(diacetylene) sind als solche bekannt und können nach den an sich üblichen und bekannten Verfahren hergestellt werden.The poly (diacetylenes) to be used in the present invention are as such known and can be prepared by the per se customary and known processes will.
Erfindungsgemäß kommen dabei insbesondere solche Poly(diacetylene) zur Anwendung, die durch Polymerisation von monomeren Diacetylenen der allgemeinen Formel (I) R1 - C a C - C # C - R2 (I) hergestellt worden sind und dementsprechend wiederkehrende Struktureinheiten der allgemeinen Formel (II) enthalten In den Formeln (I) und (II) können R1 und R2 gleich oder verschieden sein und stehen unabhängig voneinander für einen aliphatischen, aromatischen oder gemischt aliphatisch-aromatischen Rest, im allgemeinen mit 1 bis 50 C-Atomen, wobei diese Reste gesättigt oder ungesättigt sowie gegebenen- falls substituiert und/oder insbesondere auch durch Heteroatome oder Heteroatome enthaltende Gruppen unterbrochen sein können. Als Heteroatome kommen dabei vor allem Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel in Betracht.According to the invention, in particular those poly (diacetylenes) are used which have been prepared by polymerizing monomeric diacetylenes of the general formula (I) R1 - C a C - C # C - R2 (I) and correspondingly recurring structural units of the general formula (II ) contain In the formulas (I) and (II), R1 and R2 can be identical or different and independently represent an aliphatic, aromatic or mixed aliphatic-aromatic radical, generally with 1 to 50 carbon atoms, these radicals being saturated or unsaturated as well as optionally substituted and / or in particular also interrupted by heteroatoms or groups containing heteroatoms. Particularly suitable heteroatoms are oxygen, nitrogen and sulfur.
Vorzugsweise enthalten die Reste R1 und R2 10 oder mehr C-Atome. Insbesondere bevorzugt sind solche Reste R1 und R2, die Säureester-, Säureamid-, Sulfonat-, Urethan- und/oder Harnstoff-Gruppierungen enthalten. Bei den gebräuchlichen Diacetylenen sind die Reste R1 und R2 im allgemeinen gleich.The radicals R1 and R2 preferably contain 10 or more carbon atoms. In particular Preferred are those radicals R1 and R2, the acid ester, acid amide, sulfonate, urethane and / or contain urea groups. With the common diacetylenes the radicals R1 and R2 are generally the same.
Als typische Vertreter für die Reste R1 und R2 in den allgemeinen Formeln (I) und (II) für die löslichen Poly(diacetylene) seien genannt: (i) -(CH2)1l CH3 Entsprechende lösliche Poly(diacetylene) sowie ihre Herstellung sind beispielsweise beschrieben in J.Pol.Sci. Polymer Letters Ed. 16, 607 (1978); J.Chem.Phys. 70, 4387 (1979); J.Pol.Sci. Polymer Letters Ed. 17, 203 (1979); Makromol.Chem. Rapid Communication 3, 231, 249 und 815 (1982).Typical representatives of the radicals R1 and R2 in the general formulas (I) and (II) for the soluble poly (diacetylenes) are: (i) - (CH2) 1l CH3 Corresponding soluble poly (diacetylenes) and their preparation are described, for example, in J.Pol.Sci. Polymer Letters Ed. 16: 607 (1978); J.Chem.Phys. 70: 4387 (1979); J.Pol.Sci. Polymer Letters Ed. 17: 203 (1979); Makromol.Chem. Rapid Communication 3, 231, 249 and 815 (1982).
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, für die Herstellung der durch Bestrahlung abbaubaren Resistschichten solche Polydiacetylene) einzusetzen, bei denen die nach der Polymerisation im allgemeinen noch in den Polymeren enthaltenen nicht umgesetzten monomeren Diacetylene, etwa durch Umfällen der Polymeren oder Extraktion mit geeigneten Lösungsmitteln, z.B. Aceton, herausgelöst worden sind. Zu den Lösungsmitteln für die löslichen Foly(diacetylene) gehören u.a. Methylenchlorid, Chloroform, Dimethylformamid, Nitrobenzol, Dekalin u.ä.It has proven to be particularly advantageous for production the use of such polydiacetylenes in the resist layers degradable by irradiation, in which those are generally still contained in the polymers after the polymerization unreacted monomeric diacetylenes, for example by reprecipitation of the polymers or Extraction with suitable solvents, e.g. acetone. The solvents for the soluble foly (diacetylenes) include methylene chloride, Chloroform, dimethylformamide, nitrobenzene, decalin, etc.
Bei den erfindungsgemäß einzusetzenden Poly(diacetylenen) kann es sich sowohl um Homopolymerisate von monomeren Diacetylenen handeln als auch um Copolymerisate von zwei oder mehreren, verschiedenen monomeren Diacetr lenen oder auch um Copolymerisate von einem oder mehreren monomeren Diacetylenen mit einer untergeordneten Menge an anderen üblichen Comonomer--Bausteinen. Bevorzugt sind solche Poly(diacetylene), die ausschließlich aus Diacetylen-Einheiten bestehen. Die Poly(diacetylene) können zur Rerstellung der strahlungsempfindlichen Resistschicht allein oder auch in Mischung miteinander eingesetzt werden.In the case of the poly (diacetylenes) to be used according to the invention, it can are both homopolymers of monomeric diacetylenes and copolymers of two or more different monomeric diacetylenes or copolymers of one or more monomeric diacetylenes with a minor amount other common comonomer building blocks. Those poly (diacetylenes) are preferred, which consist exclusively of diacetylene units. The poly (diacetylene) can for the production of the radiation-sensitive resist layer alone or also as a mixture are used together.
Erfindungsgemäß sind in der strahlungsempfindlichen, durch Bestrahlung mit aktinischer Strahlung abbaubaren Resistschicht neben den Poly(diacetylenen) Sensibilisatoren bzw. Sensibilisator-Systeme enthalten, die durch die Bestrahlung mit der aktinischen Strahlung aktiviert werden und im aktivierten Zustand den Molekülabbau der Poly(diacetylene) induzieren bzw. beschleunigen. Bei den strahlungsaktivierbaren Sensibilisatoren kann es sich um solche handeln, die durch aktinisches Licht: insbesondere im Wellenlängenbereich von etwa 180 bis etwa 800 nm, aktiviert werden können, oder auch um solche, die durch Wärmestrahlung, insbesondere IR-Strahlung einer Wellenlänge größer etwa 0,8po, aktiviert werden können.According to the invention are in the radiation-sensitive, by irradiation resist layer degradable with actinic radiation next to the poly (diacetylenes) Contain sensitizers or sensitizer systems caused by the irradiation are activated with actinic radiation and, in the activated state, the degradation of molecules induce or accelerate the poly (diacetylene). With those that can be activated by radiation Sensitizers can be those caused by actinic light: in particular in the wavelength range from about 180 to about 800 nm, can be activated, or including those caused by thermal radiation, in particular IR radiation of one wavelength greater about 0.8po, can be activated.
Zu den lichtaktivierbaren Sensibilisatoren gehören solche Verbindungen, die unter dem Einfluß von aktinischem Licht, insbesondere des oben genannten Wellenlängenbereiches, unmittelbar freie, reaktive Radikale bilden.The light-activated sensitizers include those compounds, those under the influence of actinic light, especially the wavelength range mentioned above, form free, reactive radicals immediately.
Als Beispiel hierfür sei Azobisisobutyronitril genannt. Als lichtaktivierbare Sensibilisatoren eignen sich aber auch Verbindungen mit einer oder mehreren Absorptionsbanden in dem Wellenlängenbereich des aktinischen Lichtes, die bei Bestrahlung mit dem aktinischen Licht in einen angeregten, energiereichen Zustand, wie z.B. sehr häufig den Triplett-Zustand, übergehen und aus diesem angeregten Zustand den Abbau der Poly(diacetvlene) sei es durch Energieübertragung und/oder insbesondere auch über radikalische Reaktionen induzieren bzw. beschleunigen. Zu den lichtaktivierbaren Sensibilisatoren dieser Kategorie gehören z.B. Xanthen-Farbstoffe, von denen u.a. Rhodamin 6G besonders vorteilhafte Ergebnisse geliefert hat; Thiazinium-Farbstoffe, wie etwa Methylenblau, aber auch mehrkernige Chinone und deren Derivate, wie insbesondere Anthrachinon oder Anthrachinon-Derivate; sowie Arylketone, wobei hier insbesondere Benzophenon oder Mischungen von Benzophenon und Michler's Keton genannt seien.An example of this is azobisisobutyronitrile. As light-activated However, sensitizers are also compounds with one or more absorption bands in the wavelength range of actinic light that occurs when irradiated with the actinic light into an excited, high-energy state, such as very common the triplet state, pass over and from this excited state the degradation of the Poly (diacetvlene) either through energy transfer and / or in particular via induce or accelerate radical reactions. To the light-activated Sensitizers in this category include, for example, xanthene dyes, of which i.a. Rhodamine 6G has provided particularly beneficial results; Thiazinium dyes, such as methylene blue, but also polynuclear quinones and their derivatives, such as in particular Anthraquinone or anthraquinone derivatives; and aryl ketones, here in particular Benzophenone or mixtures of benzophenone and Michler's ketone may be mentioned.
Bei den wärmeaktivierbaren Sensibilisatoren handelt es sich im allgemeinen um Verbindungen, die in der Wärme freie, reaktive Radikale bilden und dann über eine radikalische Reaktion mit den Poly(diacetylenen) den Molekülabbau bewirken. Bei den wärmeaktivierbaren Sensibilisatoren handelt es sich somit in aller Regel um radikalische oder unter dem Einfluß von Wärme in freie Radikale zerfallende Verbindungen, die in der Wärme mit den Poly(diacetylenen) reagieren. Als wärmeaktivierbare Sensibilisatoren sind solche Verbindungen bevorzugt, die unter dem Einfluß von Wärme, insbesondere bei Temperaturen im Bereich von etwa 40 bis 200°C, freie Radikale bilden. Hierzu gehören insbesondere die üblichen und bekannten radikalischen Polymerisationskatalysatoren. Beispielhaft und stellvertretend genannt seien Azobisisobutyronitril und Benzoylperoxid.The heat-activatable sensitizers are generally to compounds that form free, reactive radicals in the heat and then over a radical reaction with the poly (diacetylenes) cause the molecule to break down. The heat-activatable sensitizers are therefore usually to remove radical compounds or compounds that decompose into free radicals under the influence of heat, which react with the poly (diacetylenes) in the heat. As heat-activated sensitizers those compounds are preferred which are under the influence of heat, in particular at temperatures in the range of about 40 to 200 ° C, form free radicals. For this include in particular the customary and known free radical polymerization catalysts. Azobisisobutyronitrile and benzoyl peroxide may be mentioned by way of example and representative.
Die strahlungsaktivierbaren Sensibilisatoren können in den erfindungsgemäßen Resistschichten auf Basis der Poly(diacetylene) allein oder in Mischung miteinander vorliegen. Je nach Art der eingesetzten Sensibilisatoren bzw. verwendeten Sensibilisator-Systeme resultieren so eine große Vielfalt von verfahrens- und anwendungstechnischen Möglichkeiten, die eine breite Ausgestaltung und Variation des erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben. So ist es beispielsweise möglich, einen lichtaktivierbaren Sensibilisator einzusetzen, der im Wellenlängenbereich von etwa 250 bis 320 nm, d.h. also größtenteils dem Bereich der Eigenabsorption der Poly-(diacetylene) absorbiert. In diesem Fall wird der Photoabbau der Poly(diacetylene) durch den Sensibilisator um beispielsweise das Drei- bis Vierfache beschleunigt. In einer anderen Auseühnrngsform können lichtaktivier- bare Sensibilisatoren eingesetzt werden, deren Absorptionsmaxima außerhalb der Eigenabsorption der Poly(diacetylene) liegen, beispielsweise im Wellenlängenbereich von etwa 400 bis 800 nm, wie bei den im sichtbaren Bereich absorbierenden Farbstoffen. In diesem Fall ist es möglich, für die Bestrahlung der Resistschichten einfachere und problemloser zu handhabende Lichtquellen zu verwenden, ohne daß Einbußen in der Qualität des erhaltenen Resistmusters hingenommen werden müssen. Der Einsatz von wärmeaktivierbaren Sensibilisatoren macht beispielsweise die Verwendung von IR-Lasern für die bildmäßige Bestrahlung der Resistschichten möglich. In einer weiteren Ausgestaltungsform können Mischungen aus zwei oder mehreren lichtaktivierbaren Sensibilisatoren eingesetzt werden, deren Absorptionsmaxima in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen liegen. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, das Emissionsspektrum der Lichtquellen für das aktinische Licht besser und vollständig auszunutzen. In der strahlungsempfindlichen Resistschicht können auch Mischungen aus lichtaktivierbaren Sensibilisatoren und wärmeaktivierbaren Sensibilisatoren enthalten sein. Dies ist unter anderem für die im nachfolgenden noch beschriebene Methode der Mehrfachbestrahlung der Resistschichten von Vorteil, da in diesem Fall unter Verwendung von nur einer photografischen Bildvorlage, deren Bildbereiche für aktinische Strahlung verschiedener Wellenlänge in unterschiedlichem Maße durchlässig bzw. undurchlässig sind, eine mehrfache bildmäßige Bestrahlung der Resistschicht möglich wird. Die strahlungsaktivierbaren Sensibilisatoren sind in der Resistschicht auf Basis der Poly(diacetylene) im allgemeinen in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.%, vorzugsweise in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.%, bezogen auf die gesamte, strahlungsempfindliche Resistschicht, enthalten.The radiation-activatable sensitizers can be used in the inventive Resist layers based on poly (diacetylenes) alone or in a mixture with one another are present. Depending on the type of sensitizers or sensitizer systems used this results in a large variety of process and application technology options, which allow a broad design and variation of the method according to the invention. For example, it is possible to use a light-activated sensitizer, the one in the wavelength range from about 250 to 320 nm, i.e. for the most part in the range absorbed by the self-absorption of the poly (diacetylene). In this case, the photodegradation becomes the poly (diacetylenes) by the sensitizer by, for example, three to four times accelerated. In another embodiment, light-activating bare Sensitizers are used whose absorption maxima outside the self-absorption of the poly (diacetylenes) lie, for example in the wavelength range of about 400 up to 800 nm, as in the case of the dyes absorbing in the visible range. In this In this case, it is possible for the irradiation of the resist layers to be simpler and more problem-free to use light sources to be handled without impairing the quality of the obtained resist pattern must be accepted. The use of heat-activated Sensitizers, for example, makes the use of IR lasers for imagewise Irradiation of the resist layers possible. In a further embodiment, you can Mixtures of two or more light-activated sensitizers are used whose absorption maxima are in different wavelength ranges. This makes it possible, for example, to determine the emission spectrum of the light sources for actinic light to better and more fully exploit. In the radiation-sensitive Resist layer can also contain mixtures of light-activated sensitizers and heat-activated sensitizers may be included. This is among other things for the the method of multiple irradiation of the resist layers described below advantageous, since in this case only one photographic image template is used, their image areas for actinic radiation of different wavelengths in different Dimensions are permeable or impermeable, a multiple image-wise exposure the resist layer becomes possible. The sensitizers that can be activated by radiation are in the resist layer based on the poly (diacetylenes) generally in amounts of 0.001 to 10% by weight, preferably in amounts of 0.05 to 5% by weight, based on the entire, radiation-sensitive resist layer included.
In den strahlungsempfindlichen, durch Bestrahlung abbaubaren Resistschichten auf Basis der Poly(diacetylene) können neben den strahlungsaktivierbaren Sensibilisatoren auch noch weitere Zusatz- und/oder Hilfsstoffe enthalten sein, wie z.B. Weichmacher, Pigmente, Füllstoffe, Antioxidantien etc. Als Weichmacher haben sich dabei insbesondere Dibutylphthalat, Bis(2-ethyl-hexyl)phthalat u.ä. bewährt. Diese weiteren Zusatz- und/oder Hilfsstoffe sind in den strahlungsempfindlichen Resistschichten im allgemeinen in Mengen nicht über 40 Gew.Z> insbesondere in Mengen bis zu 30 Ges.%, bezogen auf die gesamte, strahlungsempfindliche Resistschicht, enthalten.In the radiation-sensitive, radiation-degradable resist layers Based on the poly (diacetylenes), in addition to the radiation-activated sensitizers also contain other additives and / or auxiliaries, such as plasticizers, Pigments, fillers, antioxidants, etc. As plasticizers, in particular Dibutyl phthalate, bis (2-ethyl-hexyl) phthalate and the like. proven. These additional and / or auxiliaries are in the radiation-sensitive resist layers in general in amounts not exceeding 40% by weight, in particular in amounts up to 30% by weight on the entire, radiation-sensitive resist layer.
Die erfindungsgemäßen, durch Bestrahlung mit aktinischer Strahlung abbaubaren Resistschichten auf Basis der Poly(diacetylene) können auf die zu schützenden bzw. anschließend zu modifizierenden Substrate nach den üblichen und an sich bekannten Auftrags techniken aufgebracht werden. Geeignet ist z.B. das Aufbringen der strahlungsempfindlichen Resistschicht aus Lösung, bei dem eine Lösung der die Resistschicht bildenden Komponenten, d.h. also der Poly(diacetylene), der Sensibilisatoren und der gegebenenfalls mitverwendeten weiteren Zusatz- und/oder Hilfsstoffe, in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise der weiter oben genannten Art, in der gewiluschten Schichtdicke nach den bekannten Beschichtungsverfahren, z.B. durch spin-coating, Gießen, Tauchbeschichtung, Lippengießen etc., auf das Substrat aufgebracht, das Lösungsmittel abgedampft und die Resistschicht getrocknet wird. Diese Lösungsbeschichtung des Substrates ist insbesondere dann empfehlenswert, wenn die strahlungsempfindlichen Resistschichten sehr dünn gehalten werden sollen und ihre Trockenschichtdicke unter etwa 0,5 bis 2;ihm, vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 2#nn liegt.Those according to the invention, by exposure to actinic radiation Degradable resist layers based on the poly (diacetylene) can be applied to the to be protected or substrates to be modified afterwards according to the customary and per se known Application techniques are applied. For example, the application of the radiation-sensitive ones is suitable Resist layer Solution in which a solution of the resist layer forming components, i.e. the poly (diacetylenes), the sensitizers and any other additives and / or auxiliaries used, in one suitable solvent, for example of the type mentioned above, in the wiluschten Layer thickness according to the known coating processes, e.g. by spin-coating, Pouring, dip coating, lip pouring etc., applied to the substrate, the The solvent is evaporated off and the resist layer is dried. This solution coating of the substrate is particularly recommended if the radiation-sensitive Resist layers should be kept very thin and their dry film thickness below about 0.5 to 2 mm, preferably in the range from 10 nm to 2 # nn.
Bei dickeren Resistschichten, etwa im Bereich von 0,5 bis 100#m, ist auch das Aufbringen einer trockenen, vorgefertigten Resistschicht auf das Substrat unter Anwendung von Druck sowie gegebenenfalls Wärme nach den üblichen Laminierverfahren sehr vorteilhaft.For thicker resist layers, for example in the range from 0.5 to 100 # m, also the application of a dry, prefabricated resist layer on the substrate using pressure and, if necessary, heat according to the usual lamination processes very advantageous.
Zum Aufbringen von festen, vorgefertigten strahlungsempfindlichen Resistschichten auf das Substrat geht man dabei am besten von einem Trockenfilmresist aus, der auf einem temporären, dimensionsstabilen Schichtträger die strahlungsempfindliche, abbaubare Resistschicht auf Basis der Poly(diacetylene) aufgebracht enthält. Als Schichtträger kommen dabei die hierfür üblichen und an sich bekannten Materialien, insbesondere Kunststoff--Filme oder -Folien> z.B. aus Polyestern, in Betracht. Der temporäre dimensionsstabile Schichtträger soll dabei eine mäßige Haftung zu der strahlungsempfindlichen Resistschicht auf Basis der Poly(diacetylene) aufweisen, die geringer ist als die Haftung der strahlungsempfindlichen Resistschicht gegenüber dem Substrat nach dem Auflaminieren. Dadurch ist gewährleistet, daß der temporäre Schichtträger nach dem Auflaminieren der strahlungsempfindlichen Resistschicht auf das Substrat, wahlweise vor oder nach der bildmäßigen Bestrahlung der Resistschicht, von dieser abgezogen werden kann, ohne daß hierbei die Resistschicht wieder vom Substrat gelöst wird. Das Aufbringen der strahlungsempfindlichen Resistschicht auf Basis der Poly(diacetylene) auf den temporären, dimensionsstabilen Schichtträger kann dabei wieder nach den an sich bekannten und üblichen Verfahren, insbesondere aus Lösung, nach den oben angesprochenen Auftragstechniken, erfolgen. Die Trockenfilmresiste enthalten vorteilhafter-, aber nicht zwingenderweise auf der freien Oberfläche der strahlungsem r findlichen Resistschicht noch eine Deckschicht aufgebracht, die insbesondere dem Schutz der strahlungsempfindlichen Resistschicht bei der Handhabung des Trockenfilmresists dient. Diese Deckschicht, die vorzugsweise aus dünnen Kunststoff-Filmen oder -Folien gebildet wird, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen und dergleichen, soll gegenüber der strahlungsempfindlichen Resistschicht eine geringere Haftung aufweisen als der temporäre Schicheträger, damit sie vor dem Auflaminieren der Resistschicht auf das Substrat problemlos von dieser abgezogen werden kann.For applying solid, prefabricated radiation-sensitive The best way to apply resist layers to the substrate is to use a dry film resist from which the radiation-sensitive, Degradable resist layer based on the poly (diacetylene) contains applied. as The materials used for this purpose and known per se are used for the substrate, especially plastic films or foils> e.g. made of polyesters. The temporary, dimensionally stable layer support should have moderate adhesion the radiation-sensitive resist layer based on poly (diacetylenes), which is less than the adhesion of the radiation-sensitive resist layer to it the substrate after lamination. This ensures that the temporary Layer support after the radiation-sensitive resist layer has been laminated on the substrate, optionally before or after the imagewise exposure of the resist layer, can be peeled off from this without the resist layer being removed again Substrate is dissolved. The application of the radiation-sensitive resist layer Base of poly (diacetylenes) on the temporary, dimensionally stable substrate can in this case again according to the per se known and customary processes, in particular from solution, according to the application techniques mentioned above. The dry film resists contain advantageously, but not necessarily, on the free surface of the Radiation-sensitive resist layer also applied a top layer, which in particular the protection of the radiation-sensitive resist layer when handling the dry film resist serves. This cover layer, which is preferably made of thin plastic films or sheets such as polyethylene, polypropylene, and the like have a lower adhesion compared to the radiation-sensitive resist layer as the Temporary layer supports to allow them to be laminated on the resist layer on the substrate can be peeled off from the latter without any problems.
Gegebenenfalls kann zwischen Deckschicht und strahlungsempfindlicher Resistschicht auch noch eine Zwischenschicht angeordnet sein, die auf der Resistschicht verbleibt, das Abziehen der Deckschicht erleichtert und in dem für die Entwicklung der bildmäßig bestrahlten Resistschicht verwendeten Entwicklerlösungsmittel löslich ist.If necessary, between the top layer and the radiation-sensitive Resist layer, an intermediate layer can also be arranged on the resist layer remains, the peeling off of the cover layer facilitates and in which for the development the developer solvent used for the imagewise irradiated resist layer is.
Um bei Einsatz der Trockenfilmresiste das Auflaminieren der strahlungsempfindlichen Resistschicht auf das Substrat zu erleichtern, werden in diesem Fall bevorzugt solche Resistschichten eingesetzt, die Weichmacher enthalten. In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird dabei vor dem Auflaminieren der strahlungsempfindlichen Resistschicht auf das Substrat diese von der dem temporären Schichtträger abgewandten Oberfläche her, d.h. also von der Seite her, die auf das Substrat auflaminiert wird, kurzzeitig vollflächig mit einer für diese Schicht aktinischen Strahlung vorbestrahlt. Hierdurch wird eine Verkürzung der Zeiten für die nachfolgende bildmäßige Bestrahlung der Resistschicht ermöglicht, ohne daß durch diese vollflächige Vorbestrahlung die bildmäßige Differenzierung und Struktur rierung der Resistschicht nachteilig beeinflußt wird. Eine solche Vorbestrahlung hat sich insbesondere dann als vorteilhaft erwiesen, wenn Trockenfilmresiste mit relativ dicken strahlungsempfindlichen Resistschichten, z.B. im Bereich von einigen ym und mehr, eingesetzt werden, da in diesen Fällen sonst vergleichsweise lange Belichtungszeiten für eine vorlagengetreue Bildstrukturierung der Resistschicht mit gut ausgeprägten Konturen und ohne Restschicht-Anteilen auf dem Substrat erforderlich wären.When using the dry film resists, the lamination of the radiation-sensitive To facilitate resist layer on the substrate are preferred in this case Resist layers used that contain plasticizers. In a preferred variant of the method is done before the radiation-sensitive resist layer is laminated onto the Substrate this from the surface facing away from the temporary layer support, i.e. for a short time from the side that is laminated onto the substrate pre-irradiated over the entire area with radiation which is actinic for this layer. Through this is a shortening of the times for the subsequent imagewise irradiation of the Resist layer made possible without the imagewise exposure due to this full-area pre-irradiation Differentiation and structuring of the resist layer is adversely affected. Such pre-irradiation has proven to be particularly advantageous when if dry film resists with relatively thick, radiation-sensitive resist layers, e.g. in the range of a few ym and more, as in these cases otherwise comparatively long exposure times for an image structuring that is true to the original of the resist layer with well-defined contours and without residual layer components the substrate would be required.
Die erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Resistschichten auf Basis der Poly(diacetylene) sind, wenn sie aus Lösung hergestellt worden sind, teilkristallin. Wegen ihrer hohen mechanischen und chemischen, sowie - insbesondere bei alleiniger Verwendung von lichtaktivierbaren Sensibilisatoren - auch thermischen Resistenz können die erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Resistschichten vergleichsweise dünn gehalten werden, wobei ihre Schichtdicke im allgemeinen im Bereich von etwa 10 nm bis 100;im liegt. Die Dicke der strahlungsempfindlichen Resistschicht richtet sich dabei in bekannter Weise nach dem jeweiligen Anwendungszweck. Dabei werden sehr dünne Schichten, beispielsweise im Bereich von etwa 10 nm bis 2>m, wie s sie etwa bei der Herstellung von Dünnschicht schaltungen, Mehrschichtschaltungen oder in der Halbleitertechnik Anwendung finden können, aus Lösung auf das Substrat aufgebracht. Dahingegen können dickere Schichten, etwa im Bereich von zum bis lO»m oder darüber, wie sie neben diesen genannten Anwendungsbereichen beispielsweise auch bei der Herstellung von Leiterplatten und gedruckten Schaltungen Verwendung finden, auch trocken nach den Laminierverfahren auf das Substrat aufgebracht werden.The radiation-sensitive resist layers according to the invention The basis of the poly (diacetylenes) are, when they have been prepared from solution, partially crystalline. Because of their high mechanical and chemical, as well as - especially when solitary Use of light-activated sensitizers - including thermal resistance can compare the radiation-sensitive resist layers according to the invention be kept thin, their layer thickness generally in the range of about 10 nm to 100; im lies. The thickness of the radiation-sensitive resist layer is determined in a known manner according to the respective application. Be there very thin layers, for example in the range from about 10 nm to 2> m, as s they are used, for example, in the manufacture of thin-film circuits and multilayer circuits or can be used in semiconductor technology, from solution to the substrate upset. In contrast, thicker layers, for example in the range from to 10 »m or about how they are in addition to these areas of application, for example also in the production of circuit boards and printed circuits Find use, also applied dry to the substrate after the lamination process will.
Als Substrat, dessen Art sich bekanntermaßen nach dem jeweiligen Anwenr dungszweck des herzustellenden Resistmusters richtet, kommen die in diesem Bereich üblichen und bekannten Substanzen in Betracht. So werden beispielsweise für die Herstellung von Ätz- oder Galvano-Resisten, wie sie etwa bei der Fertigung von Leiterplatten oder gedruckten Schaltungen benötigt werden, als Substrate Kupferbleche oder kupferkaschierte Basismatenahen verwendet. Für die Herstellung von ixinnschichtschaltungen oder Mehrschichtschaltungen werden insbesondere Keraaiksubstrate, die mit metallischen oder metalloxidischen Schichten beschichtet sind, oder Halbleiterelemente verarbeitet. In der Halbleitertechnik dienen als Substrate häufig Silicium-, GaAs- oder InSb-Scheiben, die oberflächlich mit einer Oxid- oder allgemeinen Isolierschicht versehen sein können. Gegebenenr falls kann es nützlich sein, das Substrat vor dem Aufbringen der strahlungsempfindlichen Resistschicht mit einem Haftvermittler zu behandeln.As a substrate, the type of which is known to vary according to the respective user purpose of the resist pattern to be produced, those in this area come common and known substances into consideration. For example, for the Production of etching or electroplating resists, such as those used in the production of printed circuit boards or printed circuits are required, as substrates copper sheets or copper-clad Basic material used. For the production of single-layer or multilayer circuits in particular ceramic substrates with metallic or metal oxide Layers are coated, or semiconductor elements are processed. In semiconductor technology Often silicon, GaAs or InSb wafers are used as substrates; can be provided with an oxide or general insulating layer. Given no if it can be useful, the substrate before applying the radiation-sensitive Treat resist layer with an adhesion promoter.
Dies ist insbesondere in der Halbleitertechnik von Vorteil, wenn als Substrat Silicium- oder siliciumoxidmodifizierte Scheiben eingesetzt werden, wobei sich in diesem Fall als Haftvermittler beispielsweise Hexamethylendisilazan besonders bewährt hat.This is particularly advantageous in semiconductor technology when as Substrate silicon or silicon oxide-modified wafers are used, with In this case, hexamethylene disilazane, for example, is particularly suitable as an adhesion promoter has proven itself.
Nach dem Aufbringen der erfindungsgemäßen, strahlungsempfindlichen Resistschicht auf Basis der Poly(diacetylene) auf das Substrat wird die strahlungsempfindliche Resistschicht zur Erzeugung der bildmäßigen Strukturierung zur Ausbildung des gewünschten Resistmusters bildmäßig mit aktinischer Strahlung bestrahlt. Als aktinische Strahlung kommt dabei, in Abhängigkeit von den in der Resistschicht enthaltenen Sensibilisatoren, sowohl aktinisches Licht, insbesondere im Wellenlängenbereich von etwa 180 nm bis 800 nm, als auch Wärmestrahlung> insbesondere IR-Strahlung einer Wellenlänge größer etwa 0,8cm, in Betracht. Die Strahlungsquelle wird dabei vorteilhafterweise auf den Sensibilisator abgestellt. Im Fall von aktinischem Licht werden bevorzugt solche Strahlungsquellen eingesetzt, die im Absorptionsbereich des lichtaktivierbaren Sensibilisators eine möglichst große Emission besitzen. Bei Strahlungsquellen, die über einen breiten Wellenlängenbereich emittieren, ist es möglich, die Strahlungsintensität durch Einsatz eines geeigneten Sensibilisators bzw. Sensibilisator-Systems besser und vollständiger als bisher auszunutzen.After applying the radiation-sensitive according to the invention Resist layer based on the poly (diacetylene) on the substrate is the most radiation sensitive Resist layer for producing the image-wise structuring for the formation of the desired Resist pattern irradiated imagewise with actinic radiation. As actinic radiation depending on the sensitizers contained in the resist layer, both actinic light, especially in the wavelength range from about 180 nm to 800 nm, as well as thermal radiation> in particular IR radiation of one wavelength larger about 0.8 cm. The radiation source is advantageous based on the sensitizer. In the case of actinic light, these are preferred radiation sources used in the absorption range of the light-activated Sensitizer have the largest possible emission. With radiation sources that Emitting over a wide range of wavelengths, it is possible to adjust the radiation intensity better by using a suitable sensitizer or sensitizer system and to use it more fully than before.
Als Strahlungsquellen kommen dementsprechend einerseits Wärmestrahler, insbesondere IR-Strahler oder IR-Laser, in Betracht, andererseits die üblichen Strahlungsquellen für aktinisches Licht im UV- und sichtbaren Wellenlängenbereich, wie beispielsweise Glühlampen, Ralogenbrenner, Queck- silbernieder-, -mittel- oder -hochdrucklampen, die gegebenenfalls z.B.On the one hand, radiant heaters are used as radiation sources, in particular IR emitters or IR lasers, on the other hand the usual radiation sources for actinic light in the UV and visible wavelength range, such as Incandescent lamps, halogen burners, mercury silver low, medium or -high pressure lamps, which may be used e.g.
mit Eisen oder Gallium dotiert sein können, Xenonlampen, Leuchtstoffröhren, superaktinische Leuchtstoffröhren, Excimerlaser, UV-Laser etc. Die bildmäßige Bestrahlung der Resistschicht kann mittels eines bildmäßig modulierten Laserstrahls erfolgen oder bei Verwendung von diffuser Strahlung unter Einsatz einer geeigneten, beispielsweise fotografischen Bildvorlage, etwa eines fotografischen Negativs oder Positivs, deren Opak-Bereiche für die verwendete aktinische Strahlung praktisch undurchlässig sind.can be doped with iron or gallium, xenon lamps, fluorescent tubes, superactinic fluorescent tubes, excimer lasers, UV lasers, etc. Image-wise irradiation the resist layer can be applied by means of an image-wise modulated laser beam or when using diffuse radiation using a suitable one, for example photographic image template, such as a photographic negative or positive, their Opaque areas are practically impermeable to the actinic radiation used.
Die Dauer für die bildmäßige Bestrahlung der Resistschicht hängt neben der Zusammensetzung der strahlungsempfindlichen Resistschicht, insbesondere den verwendeten Poly(diacetylenen) und Sensibilisatoren, auch von ihrer Schichtdicke, der Strahlungsintensität sowie der verwendeten Strahlungsquelle ab. Da durch die Bestrahlung mit der aktinischen Strahlung ein Molekülabbau der Poly(diacetylene) induziert bzw. beschleunigt und hierdurch eine Eigenschaftsdifferenzierung zwischen bestrahlten und unbestrahlten Bereichen der Resistschicht bewirkt wird, wird die Bestrahlungsdauer so gewählt, daß nach der bildmäßigen Bestrahlung die bestrahlten Bereiche vollständig mittels eines geeigneten Entwicklermediums entfernt werden können. Die Zeit für die bildmäßige Bestrahlung liegt dabei üblicherweise im Bereich von einigen Sekunden bis einigen Minuten, wobei die optimalen Bestrahlungsbedingungen in bekannter Weise anhand von einfachen Vorversuchen leicht festgestellt werden können. Bei Einsatz von Wärme strahlung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die bildmäßige Bestrahlung der Resistschicht so durchzuführen, daß die bestrahlten Bereiche auf eine Temperatur im Bereich von etwa 40 bis 200in, jedoch mindestens auf eine Temperatur über der Aktivierungstemperatur des wärmeaktivierbaren Sensibilisators, erwärmt werden. Wird die strahlungsempfindliche Resistschicht vor dem Auflaminieren auf das Substrat, wie oben erwähnt, kurzzeitig vollflächig vorbestrahlt, so kann die Dauer für diese Vorbestrahlung bis etwa 70 % der Dauer für die bildmäßige Hauptbestrahlung betragen. Vollflächige Vorbestrahlung und bildmäßige Hauptbestrahlung können dabei mit der gleichen oder auch mit verschiedenen Strahlungsquellen vorgenommen werden. Sind beispielsweise in der strahlungsempfindlichen Resistschicht sowohl lichtaktivierbare als auch wärmeaktivierbare Sensibilisatoren enthalten, kann die vollflächige Vorbestrahlung beispielsweise mittels sIR--Strahlung vorgenommen werden, wohingegen für die bildmäßige Hauptbestrahlung aktinisches Licht verwendet werden kann oder auch umgekehrt.The duration for the imagewise exposure of the resist layer depends on the composition of the radiation-sensitive resist layer, in particular the used poly (diacetylenes) and sensitizers, also from their layer thickness, the radiation intensity and the radiation source used. Because through the Exposure to actinic radiation causes molecular degradation of the poly (diacetylene) induced or accelerated and thereby a property differentiation between irradiated and non-irradiated areas of the resist layer is effected, the Irradiation duration chosen so that after the imagewise irradiation the irradiated Areas can be completely removed using a suitable developer medium can. The time for the imagewise irradiation is usually in the range from a few seconds to a few minutes, with the optimal irradiation conditions can easily be determined in a known manner on the basis of simple preliminary tests can. When using thermal radiation, it has proven to be useful that the image-wise irradiation of the resist layer to be carried out so that the irradiated areas to a temperature in the range of about 40 to 200in, but at least to one Temperature above the activation temperature of the heat-activated sensitizer, be heated. Is the radiation-sensitive resist layer before lamination briefly pre-irradiated over the entire surface of the substrate, as mentioned above, so can the duration for this pre-exposure to about 70% of the duration for the main imagewise exposure be. Full-area pre-irradiation and image-wise main irradiation can thereby be carried out with the same or with different radiation sources. Are, for example, both light-activatable in the radiation-sensitive resist layer as well as heat-activated sensitizers can be pre-irradiated over the entire surface for example by means of sIR radiation, whereas for the imagewise Main exposure actinic light can be used or vice versa.
Nach der bildmäßigen Bestrahlung der Resistschicht und vor der Entwic# lung des Resistmusters kann die Resistschicht gewünschtenfalls noch einer Temperung unterzogen werden, bei der man die Resistschicht auf erhöhte Temperaturen, insbesondere im Bereich von etwa 50 bis 200*C, erwärmt.After the imagewise exposure of the resist layer and before the development If desired, the resist layer can also be subjected to heat treatment of the resist pattern are subjected to, in which the resist layer is increased Temperatures, in particular in the range from about 50 to 200 * C, heated.
Durch einen solchen Temperschritt kann der kristalline Anteil der Poly(diacetylene) in der Resistschicht erhöht und damit die Beständigkeit der Resistschicht verbessert werden. Sind in der Resistschicht wärmeaktivier bare Sensibilisatoren enthalten, so ist es selbstverständlich, daß die Temperatur für eine solche Temperung unterhalb der Aktivierungstemperatur der wärmeaktivierbaren Sensibilisatoren liegen muß. Vorzugsweise wird eine solche Temperung der Resistschicht nach der bildmäßigen Bestrahlung dann vorgenommen, wenn die Resistschicht keine wärmeaktivierbaren Sensibilisatoren enthält und hohe Anforderungen an die Beständigkeit der Resistmuster gestellt werden, beispielsweise auch wenn das Resistmuster trocken mittels eines Plasma-Gases entwickelt werden soll. Die Dauer für einen solchen Temperschritt liegt üblicherweise im Bereich von 10 bis 2000 Minuten und wird im wesentlichen durch das angestrebte Eigenschaftsbild des Resistmusters mitbestimmt.Such a tempering step can reduce the crystalline portion of the Poly (diacetylene) in the resist layer increases and thus the resistance of the resist layer be improved. Are heat-activated sensitizers in the resist layer included, it goes without saying that the temperature for such tempering are below the activation temperature of the heat-activated sensitizers got to. Such tempering of the resist layer is preferably carried out after the imagewise Irradiation is carried out when the resist layer does not have any heat-activatable sensitizers contains and high demands are placed on the resistance of the resist pattern, for example, even if the resist pattern is developed dry by means of a plasma gas shall be. The duration for such a tempering step is usually in the range from 10 to 2000 minutes and is essentially due to the desired property profile of the resist pattern.
Nach der bildmäßigen Bestrahlung der Resistschicht sowie einer gegebenenfalls anschließenden Temperung werden die bestrahlten Bereiche der Schicht unter Entwicklung des Resistmusters entfernt. Dieses kann beispielsweise durch Auswaschen der bestrahlten Bereiche mit einem Entwicklerlösungsmittel, wie beispielsweise Aceton, erfolgen. Das Auswaschen kann in üblicher Weise etwa durch Besprühen, Ausreiben oder Ausbürsten der bildmäßig bestrahlten Resistschicht mit dem Entwicklerlösungsmittel vorgenommen werden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß einzusetzenden Resistschichten liegt auch darin, daß die Entwicklung der bildmäßig bestrahlten Resistschicht anstelle mit Entwicklerlösungsmitteln auch trocken, beispielsweise durch Plasma- oder Vakuumbehandlung, durchgeführt werden kann. Bei der Plasma-Entwicklung wird die bildmäßig bestrahlte Resistschicht beispielsweise mit Plasma-Gasen, wie etwa Ar, C2F2, C2F4, 0 und dergleichen, behandelt und werden hierdurch die bebestrahlten, abgebauten Schichtbereiche entfernt. Diese trockene Entwicklung durch Plasma-Behandlung ist als solche grundsätzlich bekannt.After the imagewise irradiation of the resist layer and, if necessary, one subsequent tempering, the irradiated areas of the layer are under development of the resist pattern removed. This can be done, for example, by washing out the irradiated Areas with a developer solvent, such as acetone, are done. It can be washed out in the usual way, for example by spraying, rubbing out or brushing out the image-wise irradiated resist layer made with the developer solvent will. A particular advantage of the resist layers to be used according to the invention also lies in the fact that the development of the imagewise irradiated resist layer takes place with developer solvents also dry, for example by plasma or vacuum treatment, can be carried out. In the case of plasma development, the imagewise irradiated Resist layer, for example with plasma gases such as Ar, C2F2, C2F4, 0 and the like, treated and thereby the irradiated, degraded layer areas are removed. As such, this dry development by plasma treatment is fundamental known.
Nach dem Entwickeln des Resistmusters durch Entfernen der bestrahlten Bereiche der Resistschicht kann das so erhaltene Resistmuster gegebenenfalls noch nachbehandelt werden. Hierzu gehört insbesondere die Trocknung des Resistmusters nach dem Auswaschen der bestrahlten Schichtbereiche mit einem Entwicklerlösungsmittel. Als Nachbehandlung kommt aber auch z.B.After developing the resist pattern by removing the irradiated The resist pattern obtained in this way can optionally also contain areas of the resist layer be treated afterwards. This includes in particular the drying of the resist pattern after washing out the irradiated layer areas with a developer solvent. As a follow-up treatment, however, e.g.
eine Temperung des Resistmusters in Betracht, wie sie oben bereits als Zwischenschritt zwischen bildmäßiger Bestrahlung und Entwicklung der Resistschicht beschrieben worden ist. Obwohl die Temperung in zwei Schritten, d.h. sowohl nach der bildmäßigen Bestrahlung als auch nach der Entwicklung, vorgenommen werden kann, hat es sich in der Praxis als sinnvoll erwiesen, die Temperung zur Verbesserung der Resistenz der Resistschicht entweder nach der bildmäßigen Bestrahlung oder nach der Entwicklung durchzuführen, wobei die Temperung nach der Entwicklung des Resistmusters vorzugsweise dann angewandt wird, wenn die Entwicklung des Resistmusters mit einem Entwicklerlösungsmittel durchgeführt wird und/oder, wie nachfolgend beschrieben, eine mehrfache bildmäßige Bestrahlung und Entwicklung der Resistschicht vorgesehen ist.an annealing of the resist pattern into consideration, as already mentioned above as an intermediate step between imagewise exposure and development of the resist layer has been described. Although the tempering takes place in two steps, i.e. both after the imagewise irradiation as well as after the development, can be carried out, it has proven to be useful in practice proved the tempering to improve the resistance of the resist layer either after the imagewise exposure or after development, with post-development annealing of the resist pattern is preferably applied when developing the resist pattern is carried out with a developer solvent and / or, as described below, a multiple imagewise exposure and development of the resist layer provided is.
Nach der Entwicklung des Resistmusters können die freigelegten Bereiche des Substrates in an sich bekannter und üblicher Weise, beispielsweise durch Metallabscheidung, Ätzen oder Dotieren, dauerhaft modifiziert werden. Der Vorgang der bildmäßigen Bestrahlung und Entwicklung der Resistschicht kann gewünschtenfalls mehrmals wiederholt werden, wobei nach jedem Entwicklungsschritt und vor jeder weiteren bildmäßigen Bestrahlung die freigelegten Bereiche des Substrates modifiziert werden können. Die Nehrfachbestrahlung erlaubt somit eine wiederholte, verschiedenartige Modifizierung des Substrates, z.B. die galvanische Vergoldung von Steckkontaktleisten oder die Herstellung von Platinen, die inmitten der Leiterbahnzüge mit Edelmetallen galvanisch verstärkte Druckpunkt- oder Schleifkontakt schalter besitzen. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen, strahlungsempfindlichen Resistmaterialien liegt dabei darin, daß bei einer solchen mehrfachen bildmäßigen Bestrahlung der Resistschicht mit nur einer fotografischen Bildvorlage gearbeitet werden kann, wenn die Resistschicht eine Mischung aus Sensibilisatoren enthält, die mit aktinischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge aktiviert werden können, und die verschiedenen bildmäßigen Bereiche der fotografischen Bildvorlage für jeweils nur eine bestimmte Wellenlänge der aktinischen Strahlung durchlässig bzw. undurchlässig sind.After the development of the resist pattern, the exposed areas can of the substrate in a known and customary manner, for example by metal deposition, Etching or doping, permanently modified. The process of imagewise irradiation and development of the resist layer can be repeated several times if desired, after each development step and before each further imagewise exposure the exposed areas of the substrate can be modified. Multiple irradiation thus allows a repeated, different modification of the substrate, E.g. the galvanic gold plating of plug contact strips or the production of Circuit boards that are galvanically reinforced with precious metals in the middle of the conductor tracks Have pressure point or sliding contact switches. A particular advantage of the invention, Radiation-sensitive resist materials lies in the fact that such multiple imagewise exposure of the resist layer with only one photographic one Artwork can be worked if the resist layer is a mixture of sensitizers which are activated with actinic radiation of different wavelengths can, and the various pictorial areas of the photographic original transparent for only one specific wavelength of actinic radiation or are impermeable.
Die nach dem beschriebenen Verfahren mit den erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Resistschichten auf Basis der Poly(diacetylene) hergestellten Resistmuster eignen sich für alle Anwendungszwecke, die für bildmäßig strukturierte Resistschichten bekannt sind, wie z.B. als Ätz- und Galvanoresist in der Herstellung von Leiterbahnen, gedruckten Schaltungen, für die Herstellung von Dünnschicht- oder Mehrschichtschaltungen, elektronischen Bauelementen, in der Halbleitertechnik etc. Die erfindungsgemäß hergestellten Resistmuster zeichnen sich durch eine gute mechanische, chemische und - sofern keine wärmeaktivierbaren Sensibilisatoren enthalten sind - auch thermische Beständigkeit aus. Erfindungsgemäß lassen sich hohe Auflösungen erzielen, so daß feinste Bildelemente vorlagengetreu in dem erhaltenen Resistmuster wiedergegeben werden. Dabei ist auch die Tatsache von Vorteil, daß sich die erfindungsgemäß einzusetzenden Resistschichten für die Bestrahlung mit aktinischer Strahlung in einem sehr breiten Wellenlängenbereich hervorragend eignen, und zwar über den gesamten Bereich vom fernen UV- bis in den IR-Bereich. Dies ermöglicht eine sehr breite und allgemeine Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen strahlungsempfindlichen Resistmaterialien und gestattet große Variationemöglichkeiten bei der Herstellung der Resistmuster, Trotz der Teilkristallinität der erfindungsgeinäß einzusetzenden Resistschichten zeigen diese eine hohe optische Transparenz. Für die Anwendung bedeutungsvoll ist auch die Tatsache, daß die bildmäßig bestrahlten Resistschichten trocken entwickelt werden können.The radiation-sensitive according to the described method with the radiation-sensitive Resist layers based on the poly (diacetylene) produced resist patterns are suitable suitable for all application purposes that are for image-wise structured resist layers are known, e.g. as etching and electroplating resist in the production of conductor tracks, printed circuits, for the production of thin-film or multi-layer circuits, electronic components, in semiconductor technology, etc. The inventively produced Resist patterns are characterized by good mechanical, chemical and - if none Heat-activated sensitizers are included - also thermal resistance the end. According to the invention, high resolutions can be achieved, so that the finest picture elements can be reproduced true to the original in the resist pattern obtained. There is also the fact that the resist layers to be used according to the invention are advantageous for exposure to actinic radiation in a very broad Wavelength range ideally suited, over the entire range of far UV to the IR range. This allows for a very broad and general Applicability of the radiation-sensitive resist materials according to the invention and allows great variation in the production of the resist patterns, despite show the partial crystallinity of the resist layers to be used according to the invention this a high optical transparency. For the application is also significant the fact that the image-wise exposed resist layers are developed dry can.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.The invention is illustrated in more detail by the following examples. The parts and percentages given in the examples relate unless otherwise indicated on the weight.
Beispiel 1 4,6-Decadiin-l,lO-diol-bis(n-butoxycarbo wurde durch t-Strahlung (3 Megarad einer 60Co-t-Quelle) polymerisiert. Das mit 30 Ziger Ausbeute erhaltene Polydiacetylen (P3BCMU) bestand aus Struktureinheiten der allgemeinen Formel (II) mit R1 r R2 mit dem in der Beschreibung unter (a) angegebenen Rest für R1 und R2. Aus dem erhaltenen Polymeren wurde das nicht umgesetzte Monomere durch Extraktion mit Aceton entfernt. Man erhielt metallisch glänzende Fasern, die in Chloroform gelöst wurden. Die Lösung wurde durch spin-coating auf ein Glassubstrat aufgebracht, so daß nach dem Trocknen eine teilkristalline Polymerschicht von etwa 10 nm Dicke resultierte. Diese Polydiacetylenschicht wurde mit einer Qtiecksilber-Höchstdrucklampe HBO 200 W durch eine fotografische Bildvorlage 4 min lang belichtet. Die optische Dichte der Schicht bei der Wellenlänge von 550 nm verringerte sich hierbei von 0,19 auf 0,05. Anschließend konnten die belichteten Bereiche der Polydiacetylenschicht mit Aceton ausgewaschen werden. Man erhielt ein originalgetreues Resistmuster mit gut ausgebildeten Konturen.Example 1 4,6-decadiyne-l, 10-diol-bis (n-butoxycarbo was treated by t-radiation (3 megarads of a 60Co-t source) polymerized. That obtained with a 30 percent yield Polydiacetylene (P3BCMU) consisted of structural units of the general formula (II) with R1 r R2 with the remainder given in the description under (a) for R1 and R2. The obtained polymer became the unreacted monomer by extraction removed with acetone. Metallic fibers were obtained which were dissolved in chloroform have been resolved. The solution was applied to a glass substrate by spin-coating, so that after drying a partially crystalline polymer layer about 10 nm thick resulted. This polydiacetylene layer was made with a high pressure triangle silver lamp HBO 200 W exposed for 4 minutes through a photographic original. The optical one The density of the layer at the wavelength of 550 nm decreased from 0.19 to 0.05. The exposed areas of the polydiacetylene layer could then be used be washed out with acetone. A resist pattern true to the original was obtained well-developed contours.
Beispiel 2 Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß diesmal 1 Ges.% Anthrachinon zu dem in Chloroform gelösten Polydiacetylen hinzugegeben wurde. Die Belichtungszeit konnte hierbei auf 3,25 min gesenkt werden, um die gleiche Abnahme der optischen Dichte bei einer Wellenlänge von 550 nm und ein Resistmuster gleicher Qualität zu erreichen wie in Beispiel 1.Example 2 The procedure described in Example 1 was followed, however with the difference that this time 1 total% anthraquinone to that dissolved in chloroform Polydiacetylene was added. The exposure time could be 3.25 min be lowered to the same decrease in optical density at one wavelength of 550 nm and a resist pattern of the same quality as in Example 1.
Beispiel 3 Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß diesmal zu dem in Chloroform gelösten Polydiacetylen (P3BCMU) 30 Ges.% des Weichmachers BisC2-ethyl-hexyl)phthalat hinzugegeben wurden.Example 3 The procedure described in Example 1 was repeated, however with the difference that this time to the polydiacetylene (P3BCMU) dissolved in chloroform 30 total% of the plasticizer bisC2-ethyl-hexyl) phthalate were added.
Die Belichtungszeit betrug diesmal 7,5 min, um die gleiche Änderung der optischen Dichte bei einer Wellenlänge von 550 nm zu erreichen, wie in Beispiel 1.The exposure time this time was 7.5 minutes, with the same change to achieve the optical density at a wavelength of 550 nm, as in example 1.
Beispiel 4 Es wurde wie in Beispiel 3 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß diesmal zu dem in Chloroform gelösten Polydiacetylen mit Weichmacher 1 Gew.% Anthrachinon hinzugegeben wurde. Die Belichtungszeit konnte auf 4,5 min gesenkt werden, um die gleiche Xnderung der optischen Dichte, wie in Beispiel 1 beschrieben, zu erreichen. Es wurde ein Resistmuster guter Qualität erhalten.Example 4 The procedure described in Example 3 was repeated, however with the difference that this time with the polydiacetylene dissolved in chloroform Plasticizer 1 wt.% Anthraquinone was added. The exposure time could decreased to 4.5 min to obtain the same change in optical density as in Example 1 described to achieve. A good quality resist pattern was obtained.
Beispiel 5 Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß diesmal als Polydiacetylen P4BCMU eingesetzt wurde, bei dem in der allgemeinen Formel (II) die Reste R1 X R2 dem in der Beschreibung unter (b) angegebenen Rest entsprechen. Um bei der Wellenlänge von 535 nm eine Änderung der optischen Dichte von 0,30 auf 0,13 zu erreichen, mußte der Film 3,75 min belichtet werden. Das erhaltene Resistmuster war gut ausgebildet.Example 5 The procedure described in Example 1 was repeated, however with the difference that this time P4BCMU was used as the polydiacetylene that in the general formula (II) the radicals R1 X R2 that in the description below (b) correspond to the remainder given. To a change at the wavelength of 535 nm To achieve the optical density of 0.30 to 0.13, the film had to be exposed for 3.75 minutes will. The resist pattern obtained was well formed.
Beispiel 6 Es wurde wie in Beispiel 5 beschrieben verfahren, mit dem Unterschied, daß zu dem in Chloroform gelösten P4B(>aJ 2 Gew.% Michler's Keton und 6 Gew.% Benzophenon hinzugegeben wurden. Um die gleiche Änderung der optischen Dichte, wie in Beispiel 5 beschrieben, zu erreichen, brauchte nur 3,25 min belichtet zu werden. Die Qualität des Resistmusters war der von Beispiel 5 vergleichbar.Example 6 The procedure described in Example 5 was followed, with the The difference is that to the P4B dissolved in chloroform (> aJ 2% by weight Michler's ketone and 6 wt% benzophenone was added. To make the same change in visual Achieving density as described in Example 5 only took 3.25 minutes of exposure to become. The quality of the resist pattern was comparable to that of Example 5.
Beispiel 7 Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß diesmal als Polydiacetylen PTS-12 eingesetzt wurde, bei dem in der allgemeinen Formel (II) die Reste R1 P R2 dem in der Beschreibung unter (c) angeführten Rest entsprechen. Um bei der Wellenlänge von 490 nm eine Änderung der optischen Dichte von 0,17 auf 0,05 zu erreichen, wie es für die Entwicklung des Resistmusters erforderlich war, mußte 60 sec belichtet werden, Beispiel 8 Es wurde wie in Beispiel 7 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß diesmal zu dem in Chloroform gelösten PTS-12 1 Gew.% Anthrachinon hinzugegeben wurde. Die Belichtungszeit konnte auf 20 sec gesenkt werden, um die gleiche Änderung der optischen Dichte zu erreichen, wie in Beispiel 7 beschrieben. Das erhaltene, vorlagengetreue Resistmuster zeigte gute Qualität.Example 7 The procedure described in Example 1 was repeated, however with the difference that this time PTS-12 was used as the polydiacetylene that in the general formula (II) the radicals R1 P R2 that in the description below (c) correspond to the remainder given. To at the wavelength of 490 nm one Change the optical density from 0.17 to 0.05 to achieve as it is for development of the resist pattern was required, exposure had to be carried out for 60 seconds, Example 8 Es the procedure was as described in Example 7, but with the difference that this time 1% by weight of anthraquinone was added to the PTS-12 dissolved in chloroform. the Exposure time could be reduced to 20 sec to get the same change in optical Achieve density as described in Example 7. The received, faithful to the original Resist pattern showed good quality.
Beispiel 9 Es wurde wie in Beispiel 7 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß der Resistfilm im Wellenlängenbereich oberhalb 495 nm bildmäßig belichtet wurde. Um die optische Dichte des Polydiacetylenresistfilms bei der Wellenlänge von 490 nm von 0,17 auf 0,11 abzusenken, mußte 25 min belichtet werden.Example 9 The procedure described in Example 7 was followed, but with the difference that the resist film is imagewise in the wavelength range above 495 nm was exposed. About the optical density of the polydiacetylene resist film at the wavelength from 490 nm from 0.17 to 0.11 had to be exposed for 25 minutes.
Beispiel 10 Es wurde wie in Beispiel 9 beschrieben verfahren, jedoch mit dem Unterschied, daß zu dem in Chloroform gelösten PTS-12 0,12 z Rhodamin 6G hinz# gegeben wurden. Um die gleiche Änderung der optischen Dichte, wie in Beispiel 9 beschrieben, zu erreichen, mußte nur 4 min bei einer Wellenlänge oberhalb 495 nm belichtet werden. Es wurde ein Resistmuster entsprechend Beispiel 8 erhalten.Example 10 The procedure described in Example 9 was repeated, however with the difference that to the PTS-12 dissolved in chloroform 0.12 z rhodamine 6G added # were added. To get the same change in optical density as in example 9, only had to be achieved for 4 minutes at a wavelength above 495 nm are exposed. A resist pattern corresponding to Example 8 was obtained.
Beispiel 11 Eine Lösung von 1,3 g P3BCMU (Polymer von Beispiel 1) und 1,6.10 2 Mol Azobisisobutyronitril in 1 1 Chloroform wurde in 4 Teile geteilt. Der eine Teil wurde 10 min, der zweite Teil 20 min, der dritte Teil 30 min und der vierte Teil 40 min bei 450C getempert. Die ursprünglich reduzierte Viskosität der Lösung von 1,09 l/g hatte sich im ersten Fall auf 0,72 l/g, im zweiten Fall auf 0,58 l/g, im dritten Fall auf 0,48 l/g und im vierten Fall auf 0,42 l/g verringert. Aus jeder der vier Lösungen wurde jeweils mittels spin-coating ein Film von etwa 10 nm Dicke auf ein aluminiumbedampftes Glassubstrat aufgebracht. Man erhielt auf diese Weise Resistfilme mit differenzierten Eigenschaften.Example 11 A solution of 1.3 g of P3BCMU (polymer from Example 1) and 1.6.10 2 moles of azobisisobutyronitrile in 1 1 of chloroform was divided into 4 parts. One part was 10 min, the second part 20 min, the third part 30 min and the fourth part tempered for 40 min at 450C. The originally reduced viscosity of the Solution of 1.09 l / g had increased in the first case to 0.72 l / g, in the second case 0.58 l / g, in the third case to 0.48 l / g and in the fourth case to 0.42 l / g. From each of the four solutions, a film of approx 10 nm thickness applied to an aluminum vapor-deposited glass substrate. One received on thus resist films with differentiated properties.
Beispiel 12 Es wurde wie in Beispiel l verfahren, jedoch wurden diesmal zu der Polymer-Lösung noch 1,1.10 3 Mol/l Anthrachinon und 2.10 -5 Mol/l Rhodamin 6G hinzugegeben. Aus dieser Lösung wurde über spin-coating ein 20 nm dicker Fotoresistfilm hergestellt. Er wurde durch eine Fotomaske zunächst einmal bildmäßig bei einer Wellenlänge von 546 nm belichtet und entwickelt. Das bildmäßig freigelegte aluminiumbedampfte Glassubstrat wurde geätzt, so daß das Glas bildmäßig freigelegt werden konnte. Die noch nicht belichteten Bereiche des Resists wurden in einem zweiten bildmäßigen Belichtungsschritt durch eine W-Maske mit ultraviolettem Licht bestrahlt und entwickelt. Nach dieser zweiten bildmäßigen Strukturierung konnte die Aluminiumoberfläche unabhängig vom ersten Ätzschritt erneut behandelt werden.Example 12 The procedure was as in Example 1, but this time in addition to the polymer solution, 1.1.10 3 mol / l anthraquinone and 2.10 -5 mol / l rhodamine 6G added. This solution was used to spin-coat a 20 nm thick photoresist film manufactured. First of all, it became imagewise at one wavelength through a photomask exposed and developed at 546 nm. The image-wise exposed aluminum-coated Glass substrate was etched so that the glass could be exposed imagewise. the areas of the resist that had not yet been exposed were imagewise in a second Exposure step irradiated with ultraviolet light through a W mask and developed. After this second pictorial structuring, the aluminum surface could be independent treated again from the first etching step.
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Citations (3)
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EP0116258A2 (en) * | 1982-09-29 | 1984-08-22 | Ciba-Geigy Ag | Photopolymerizable composition, material coated therewith, and use thereof |
DE3342829A1 (en) * | 1983-11-26 | 1985-06-05 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Process for producing resist patterns and dry film resist suitable for said process |
-
1983
- 1983-12-23 DE DE19833346716 patent/DE3346716A1/en not_active Withdrawn
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