DE4024908A1 - Verfahren zum herstellen von resistmustern auf substraten - Google Patents

Verfahren zum herstellen von resistmustern auf substraten

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DE4024908A1
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resist
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solid
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Martin Dipl Ing Anhegger
Birgit Dipl Ing Zurmuehl
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Bosch Telecom GmbH
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ANT Nachrichtentechnik GmbH
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von feinstrukturierten Resistmustern auf Substraten.
Aus der Beschreibungseinleitung der DE 35 31 661 C1 ist es bekannt für das Herstellen von Leiterplatten einen Photolack aufzubringen, der dann belichtet und entwickelt wird, worauf die endgültige Kontur der Leiterplatte durch Ätzen erhalten wird. Der Photolack liegt dabei entweder in flüssiger Form, Flüssigresist, oder in Folienform vor. Photolack in Folienform, auch Festresist genannt, besteht meist aus Träger-Folie, photopolymerisierbarer Schicht und Deck-Folie oder Schutzfolie. Die photopolymerisierbare Schicht kann durch die Deck-Folie hindurch belichtet werden (DE-OS 38 25 782).
Durch den durch die Dicke der Deck-Folie vorgegebenen minimalen Abstand zur photopolymerisierbaren Schicht bei der Belichtung von Festresist ist die Strukturauflösung bei der Verwendung von Festresist begrenzt. Je größer der Abstand zur photopolymerisierbaren Schicht, desto größer ist der Unterstrahlungseffekt.
Eine feinere Strukturauflösung wird mit flüssigem Photoresist erreicht. Dieser weist jedoch den Nachteil auf, daß bei gebohrten Substraten an den Bohrungen Lackwulste entstehen, die beim Entwickeln Probleme verursachen können. Außerdem können die Bohrlöcher teilweise oder vollständig durch den Flüssigresist zugedeckt werden, was dazu führt, daß in nicht vollständig entwickelten Bohrungen kein weiterer Schichtaufbau stattfinden kann.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, bei gebohrten Substraten feinstrukturierte Resistmuster unter Umgehung der oben geschilderten Probleme, herzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Es sollen feinstrukturierte Resistmuster beispielsweise für Leiterbahnen auf Aluminiumoxidkeramiksubstraten im Strukturbreitenbereich von ca. 25-30 µm erzeugt werden. Die üblichen Methoden mit Festresist reichen aufgrund mangelnder Auflösung nicht aus, mit flüssigem Photolack tauchen Probleme bei gebohrten Substraten auf.
Der Festresist kann ohne die Deck-Folie nicht belichtet werden, da er eine hohe Klebrigkeit für die Belichtungsmaske aufweist.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben:
Substrate, beispielsweise mit Gold besputterte Aluminiumoxidkeramiksubstrate der Größe 2"×2", werden mit einem Festresist laminiert, dessen Schutzfolie (Deck-Folie) anschließend abgezogen wird. Darauf wird ein Flüssigresist aufgebracht, z. B. durch Aufschleudern. Dies erfolgt insbesondere mit hoher Drehzahl, um einen möglichst dünnen Film zu erhalten. Es folgt ein Trockenprozeß bei beispielsweise 90°C im Umluftofen. Nach einer Abkühlzeit läßt sich die entstandene photopolymerisierbare Schicht problemlos belichten und entwickeln. Durch die sich anschließenden üblichen Ätzvorgänge und Beschichtungen mit Edelmetallen entstehen die herzustellenden Leiterbahnen.
Die belichteten Strukturen lassen sich problemlos in einem Arbeitsschritt entwickeln. Das Justieren der Belichtungsmaske direkt auf dem Festresist ist ohne die Belackung mit Flüssigresist nicht möglich. Der geringe Abstand zwischen Belichtungsmaske und Fotoresist führt zu einer deutlich besseren Auflösung von feinen Strukturen. Um die Bohrungen im Substrat als auch im Bohrloch selbst entstehen keine Flüssigresistwulste bzw. Lackansammlungen, da die Bohrlöcher bereits durch den Festresist überspannt werden (Teuting-Technik).
Der Prozeßablauf mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise wie folgt aussehen:
1. Laminieren der Substrate (Schichtsystem TaN/NiCr/Au).
2. Ganzflächiges Abziehen der Schutzfolie.
3. Nachschneiden der Subtratkanten.
4. Aufschleudern des Flüssigresists (8000 U/min).
5. Trocknen (15 min bei 90°C) im Umluftofen.
6. Abkühlen (20 min bei Raumtemperatur).
7. Belichten.
8. Entwickeln (1%ige Na₂CO₃-Lösung: 90 s).
9. Trocknen (mit Stickstoff oder Preßluftpistole).

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von Resistmustern auf Substraten mit folgenden Verfahrensschritten:
  • a) Das Substrat wird mit einem Festresist laminiert.
  • b) Die Schutzfolie des Festresists wird abgezogen.
  • c) Auf das Festresist wird ein Flüssigresist aufgebracht.
  • d) Die aus Flüssigresist und Festresist bestehende photopolymerisierbare Schicht wird belichtet, wobei eine Belichtungsmarke direkt auf die photopolymerisierbare Schicht aufgebracht wird.
  • f) Die belichtete photopolymerisierbare Schicht wird entwickelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigresist aufgeschleudert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen des Flüssigresists ein Trocknungsprozeß durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Trocknungsprozeß ein Abkühlvorgang durchgeführt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008142206A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Pintavision Oy Method for producing circuit boards comprising electronic, optical and functional features

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DE2658422C2 (de) * 1976-12-23 1986-05-22 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines Negativ-Trockenresistfilms

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