DE69508019T2 - Verfahren zum photolithographischen metallisieren zumindest der innenseiten von löchern die in zusammenhang mit einem auf einer aus elektrisch isolierendem material bestehende platte befindlichen muster aufgebracht sind - Google Patents

Verfahren zum photolithographischen metallisieren zumindest der innenseiten von löchern die in zusammenhang mit einem auf einer aus elektrisch isolierendem material bestehende platte befindlichen muster aufgebracht sind

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum photolithographischen Metallisieren wenigstens der Innenseite mustermäßig gegliederter Löcher in einer Platte aus elektrisch isolierendem Material unter Verwendung einer negativen, photoempfindlichen elektrophoretischen Lackschicht.
  • Derartige Lochplatten, die beispielsweise aus Glas, Quarzglas, Kunststoff oder aus Keramik bestehen können, werden insbesondere bei Feldemissionswiedergabeanordnungen und flachen Elektronenwiedergabeanordnungen verwendet, wobei die metallisierten Löcher als Elektroden wirksam sind zur Steuerung der Elektronenströme zu dem mit Phosphoren versehenen Leuchtschirm, sowie bei Plasmawiedergabeanordnungen. Die Oberfläche einer derartigen Platte ist auch mit schmalen Metallspuren versehen zur Ansteuerung (Adressierung) der Elektroden. Bei derartigen Wiedergabeanordnungen sind die Platten als Kontroll- oder Selektionsplatten wirksam. Flache Elektronenwiedergabeanordnungen sind mit wenigstens zwei Selektionsplatten versehen.
  • Eine derartige flache Elektronenwiedergabeanordnung ist in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-464937 (PHN 13374) der Anmelderin beschrieben worden. Die beschriebene Wiedergabeanordnung enthält u. a. eine Vorselektions- und eine Feinselektionsplatte. Diese Platten sind beispielsweise aus Glas und haben eine Dicke von 0,5 mm. Eine derartige Platte weist ein sehr genaues Lochmuster mit beispielsweise 400.000 Löchern mit einem Durchmesser von 400 um auf. In den Löchern und um dieselben herum befinden sich metallene Selektionselektroden, die je mit Hilfe schmaler Metallspuren auf der Glasplatte aktiviert werden können. In der genannten Patentanmeldung ist nicht näher angegeben, welches Metall als Elektrode verwendet wird und wie das Metall in den Löchern und um dieselben herum angebracht werden kann.
  • In der Europäischen Patentanmeldung EP-A-539714 ist ein elektrophoretisches Verfahren beschrieben zum Herstellen von Kupfermustern auf Printplatten unter Verwendung eines negativen, photoempfindlichen elektrophoretischen Lacks. Ein mit einer einheitlichen Kupferschicht verkleidetes Substrat aus beispielsweise Epoxy, wird in eine Lösung eines derartigen Lacks eingetaucht, wobei das Substrat und eine inerte Elektrode aus beispielsweise rostsicherem Stahl mit einer äußeren Stromquelle verbunden werden. Die Kupferschicht auf dem Substrat ist dabei als Kathode geschaltet und die inerte Elektrode als Anode, d. h. daß die Kupferschicht mit dem negativen Pol der Stromquelle elektrisch verbunden ist. Die Lösung des Lacks enthält u. a. ein Gemisch aus einem Polymer mit positiv geladenen Gruppen, ungesättigten Monomeren und einem Photoinitiator. Beispiele von positiv geladenen Gruppen sind die Aminogruppe, die quaternäre Ammoniumgruppe, die Sulfoniumgruppe und die Sulfoxoniumgruppe. Diese Gruppen werden durch eine wasserlösliche organische Karbonsäure, wie Essigsäure, neutralisiert, wobei Micellen gebildet werden mit einer Größe von etwa 100 nm. Infolge des elektrischen Feldes in der Lösung wird das positiv geladene Gemisch zu der negativ geladene Kupferschicht hingezogen und dort entladen. Außerdem entsteht in der Nähe der Kathode als Ergebnis der Elektrolyse von Wasser ein stark alkalisches Medium. Die Micellen werden unstabil und lassen sich auf der Kathode nieder. Dadurch bildet sich eine dichte und einheitliche Lackschicht auf der Kupferschicht. Die Verwendung eines derartigen elektrophoretischen Lacks ist erforderlich zum Anbringen dreidimensionaler Strukturen, wie innenmetallisierter Löcher. Der photoempfindliche Lack ist von dem negativen Typ, d. h. belichtete Teile der Lackschicht werden durch eine photochemische Reaktion weniger löslich in einer Entwicklerflüssigkeit als die nicht belichteten Teile. Die Belichtung erfolgt meistens durch eine Photomaske hindurch. Diese unterschiedliche Löslichkeit ermöglicht eine selektive Entfernung der Lackschicht. Das gebildete Lackmuster ist als Maske für ein Ätzmittel wirksam wodurch die Kupferschicht zu einem gewünschten Muster entsprechend der verwendeten Photomaske strukturiert wird.
  • Ein Nachteil des bekannten Verfahrens ist, daß Kupfer bei den flachen Elektronenwiedergabeanordnungen nicht als Metallspur oder Elektrode verwendet werden kann, und zwar wegen unerwünschter Interaktionen mit den verwendeten elektrolumineszierenden Phosphoren.
  • Die Metallspuren der Selektionsplatten haben beispielsweise eine Breite von nur 80 um und eine Dicke von 5 um. Bei einem derartigen geringen Querschnitt der Metallspuren tritt unter Gebrauchsumständen bei Verwendung eines schlecht elektrisch leitenden Metalls über einen Abstand von beispielsweise 40 cm ein riesiger ohmscher Spannungsabfall auf. Elektrisch gut leitende Metalle sind beispielsweise Kupfer und Silber. Kupfer ist ungeeignet wegen des obengenannten Nachteils; Silber ist uninteressant wegen des hohen Preises. Man soll bedenken, daß der größte Teil der Metallschicht zum Erhalten des gewünschten Musters mit einem Ätzmittel entfernt wird.
  • Was die gute elektrische Leitfähigkeit und die hohe Aufdampf oder Zerstäubungsgeschwindigkeit anbelangt, kommt Aluminium in betracht als Metall für insbesondere die Metallspuren und die Elektroden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß Aluminium in den bekannten Lösungen elektrophoretischer Lacke angegriffen wird. Wenn Aluminium mit einer Lösung eines elektrophoretischen Lacks in Kontakt gebracht wird, wird die Bildung von Gasblasen an der Aluminiumoberfläche spürbar und wird in der Lacklösung Aluminium gelöst. Die Folge ist, daß die Dicke der angebrachten elektrophoretischen Lackschicht derart groß wird, daß wesentliche Absorption des bei dem photolithographischen Schritt angewandten Lichtes auftritt. Belichtung der Lackschicht über die volle Dicke und eine vollständige Aushärtung ist dann nicht gut mehr möglich, wodurch der photolithographische Prozeß qualitativ schlecht durchgeführt wird. Außerdem wird beim Anbringen der Lackschicht ein Teil der Gasblasen in der Lackschicht gelöst, so daß eine unerwünschte Stippigkeit der Lackschicht entsteht.
  • Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein zuverlässiges Verfahren zum Anbringen einer Metallschicht an den Wänden der Löcher und vorzugsweise auch um die Löcher der oben beschriebenen Platten herum zu schaffen. Die Metallschicht soll eine einwandfreie Haftung an der Platte, insbesondere einer Glasplatte, aufweisen und eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit bei Gebrauch in den schmalen Metallspuren auf der Platte, welche die Selektionselektroden mit den Anschlußkontakten am Umfang der Platte verbinden.
  • Diese Aufgaben werden erfüllt durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, das nach der Erfindung die nachfolgenden Verfahrensschritte umfaßt:
  • das Anbringen einer Chromschicht auf wenigstens einer Oberfläche der Platte und auf den Wänden der Löcher,
  • das Anbringen einer Aluminiumschicht auf der Chromschicht,
  • das Anbringen einer Metallschicht, wobei das Metall gewählt wird aus der Gruppe, gebildet durch Chrom, Kobalt, Nickel, Zirkon und Titan oder aus einer Legierung zweier oder mehr dieser Metalle auf der Aluminiumschicht,
  • das elektrophoretische Anbringen der negativen, photoempfindlichen elektrophoretischen Lackschicht auf der Metallschicht,
  • das mustermäßige Belichten der Lackschicht unter Bildung belichteter und nicht-belichteter Teile der Lackschicht, wobei wenigstens in den Löchern belichtete Teile gebildet werden,
  • das Entwickeln der Lackschicht, wobei die Metallschicht unterhalb der nicht- belichteten Teile der Lackschicht freigelegt wird,
  • das Entfernen der freigelegten Metallschicht und der darunter liegenden Aluminium- und Chromschicht bis an die Oberfläche der Platte im Ätzverfahren, dies unter Beibehaltung der Metall-, Chrom- und Aluminiumschicht unterhalb der belichteten Teile der Lackschicht,
  • das Abstreifen der belichteten Teile der Lackschicht.
  • Die Platte ist vorzugsweise aus Glas, und zwar wegen des Preises, der Form- sowie der Maßgenauigkeit, kann aber auch aus Keramik oder Kunststoff sein. Die Dicke der Glasplatte beträgt beispielsweise 0,5 mm. Die Löcher in der Platte können mit Hilfe eines Stromes abrasiver Pulverteilchen aus beispielsweise Aluminiumoxid über eine Maske in der Platte angebracht werden. Dieses Verfahren ist in der Europäischen Patentanmeldung EP-A-562670 (PHN 14.374) der Anmelderin beschrieben worden. Die Löcher sind beispielsweise kreisrund. Je nach dem Gebrauch beträgt der Durchmesser der Löcher 50 um bis 5 mm. Die gebildeten Löcher sind einigermaßen kegelförmig, was für die nachfolgende Metallisierung der Löcher vorteilhaft ist.
  • Wenigstens eine Seite der Platte wird mit einer Chromschicht versehen. Zugleich werden dabei die Wände der Löcher mit einer Chromschicht versehen. Die Chromschicht ist dabei als Haftschicht für die nachher anzubringende Aluminiumschicht wirksam und hat eine Dicke von beispielsweise 10 nm.
  • Auf der Chromschicht wird eine Aluminiumschicht mit einer Dicke von beispielsweise 5 um angebracht. Aluminium kann auf vorteilhafte Weise im Aufdampf oder im Zerstäubungsverfahren angebracht werden, und zwar wegen der hohen Aufdampf oder Zerstäubungsgeschwindigkeit. Aluminium wird gewählt wegen der hohen elektrischen Leitfähigkeit und hat nicht die obengenannten Nachteile von Kupfer und Silber. Vorzugsweise wird auch die Chromschicht im Aufdampf oder Zerstäubungsverfahren angebracht. Die beiden Metalle können nacheinander in derselben Vakuumanlage angebracht werden. Beim Aufdampfen oder Zerstäuben wird diejenige Oberfläche der Platte auf die Aufdampfquelle oder Zerstäubungsziel gerichtet, die den größten Durchmesser der kegelförmigen Löcher aufweist. Dadurch wird die genannte Oberfläche der Platte und die Wände der Löcher nacheinander mit einer Chrom- und einer Aluminiumschicht bedeckt. Für einige Anwendungsbereiche werden die beiden Seiten der Platte metallisiert.
  • Auf der Aluminiumschicht wird danach eine Schicht eines Metalls angebracht, gewählt aus der Gruppe, gebildet durch Chrom, Kobalt, Nickel, Zirkon und Titan, oder aus einer Legierung zweier oder mehr dieser Metalle. Es stellt sich heraus, daß diese Metalle im Gegensatz zu Aluminium durch die üblichen photoempfindlichen elektrophoretischen Lacke nicht angegriffen werden. Außerdem bilden diese Metalle eine abschließende Oxidschicht während der weiteren Bearbeitung der Platten zu einer Wiedergabeanordnung, wobei in der Sauerstoffatmosphäre Temperaturen bis etwa 450ºC erreicht werden. Nicht abschließende Oxidschichten, wie die aus Eisen, würden unter diesen Umständen zu einer vollständigen Korrosion der Metallschicht führen. Die Schichtdicke dieser Metallschicht beträgt beispielsweise 50 nm. Der Einfachheit des Prozesses wegen wird für die Metallschicht vorzugsweise eine Chromschicht verwendet. Auch diese Metallschicht wird vorzugsweise im Aufdampf oder Zerstäubungsverfahren angebracht.
  • Die metallisierte Platte wird danach in ein Bad eingetaucht, in dem sich ein negativer, photoempfindlicher elektrophoretischer Lack befindet. Derartige Lacke sind handelsüblich und bestehen im Allgemeinen aus einem Lösungsmittel, einem Polymer mit positiv geladenen Gruppen, einem Photoinitiator und ungesättigten Monomeren. Ein derartiger Lack ist in der obengenannten Europäischen Patentanmeldung EP-A-539714 beschrieben worden. Der darin beschriebene Lack besteht beispielsweise aus einer wässerigen Lösung eines Polyaminoacrylats, aus einem Diethoxyacetophenon als Photoinitiator und aus Butylmethacrylatmonomeren. Die metallisierte Platte wird mit dem negativen Pol einer äußeren Stromquelle galvanisch verbunden und ist als Kathode wirksam. In dem Bad befindet sich auch eine Platte oder ein Stab aus einem inerten Material, wie beispielsweise Platin oder rostsicherem Stahl, die als Anode wirksam ist und mit dem positiven Pol der Stromquelle verbunden wird. Über die Kathode und Anode wird eine Gleichspannung von beispielsweise 100 V angelegt. Nach einer kurzen Zeit von beispielsweise 30 Sekunden ist auf der metallisierten Platte eine photoempfindliche Lackschicht aufgetragen. Die Platte wird danach aus dem Bad entfernt, mit Wasser gespült und getrocknet. Durch die elektrophoretische Auftragung ist die Dicke der Lackschicht einheitlich über die ganze Platte und auf den Wänden der Löchern. Eventuell wird die Lackschicht mit einer Deckschicht versehen, dies zur Vermeidung einer klebrigen Oberfläche. Dazu können die vom Lieferanten des elektrophoretischen Lackes vorgeschriebenen Deckschichtlösungen verwendet werden, beispielsweise die auf Basis von Hydroxyzellulose. Eine derartige Deckschicht vermeidet u. a. daß in dem nachfolgenden Belichtungsschritt die Lackschicht an der Photomaske kleben bleibt.
  • Durch das Vorhandensein ungesättigter Monomere ist die Zusammensetzung des elektrophoretischen Lacks derart, daß durch Belichtung mit aktinischer Strahlung ein vernetztes Netzwerk von Polymeren gebildet wird. Durch die große Wahl an UV-empfindlichen Photoinitiatoren und Belichtungshilfsmitteln, worunter UV-Lampen und Masken, wird die mustermäßige Belichtung der Lackschicht vorzugsweise mit UV-Licht durchgeführt, das beispielsweise von einer Quecksilberlampe herrührt, die Licht ausstrahlt mit einer Wellenlänge von 365 mm. Die mustermäßige Belichtung erfolgt vorzugsweise durch eine Photomaske hindurch, die auf die Lackschicht gelegt wird. Beim Auflegen der Photomaske auf die Lackschicht soll diese Lackschicht, zur Vermeidung von Festkleben, vorzugsweise mit der bereits genannten Deckschicht versehen werden. Die Photomaske kann ggf. in sehr geringem Abstand von der Lackschicht plaziert werden. Dies vermeidet Beschädigung der Photomaske und/oder der Lackschicht sowie ein unerwünschtes Haften der Photomaske an der klebrigen Lackschicht, geht aber auf Kosten der Auflösung. Die verwendete Photomaske läßt nur UV-Licht durch an denjenigen Stellen, wo die Metallspuren auf der Oberfläche der Platte und die Metallelektroden in den Löchern vorgesehen werden sollen. Vorzugsweise wird ein schmaler Rand um die Löcher herum ebenfalls belichtet, und zwar wegen der schlußendlich erwünschten Elektrodenform.
  • Nach Belichtung wird die Lackschicht mit einer Entwicklerflüssigkeit entwickelt. Dazu wird meistens eine wässerige alkalische Lösung aus NaOh oder Na&sub2;CO&sub3; verwendet, eine wässerige Milchsäurelösung, oder ein vom Lieferanten des photoempfindlichen elektrophoretischen Lacks vorgeschriebener Entwickler. Dabei werden die nicht belichteten Teile der Lackschicht entfernt und die darunterliegende Metallschicht wird freigelegt. Nach der Entwicklung wird die Platte mit Wasser gespült.
  • Die freigelegte Metallschicht und die darunter liegende Aluminium- und Chromschicht werden mittels der bekannten Ätzmittel für diese Metalle entfernt. Chrom und Aluminium können beispielsweise mit einer basischen Lösung von K&sub3;Fe(CN)&sub6; geätzt werden. Die Platte wird danach mit Wasser gespült.
  • Die belichteten Teile der Lackschicht werden danach abgestreift. Dazu kann eine vom Lieferanten des elektrophoretischen Lacks vorgeschriebene basische Lösung verwendet werden. Der Lack kann ebenfalls mit Hilfe eines Sauerstoffplasmas abgestreift werden.
  • Es hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung der handelsüblichen Abstreiflösungen die elektrophoretische Lackschicht von einigen Metalloberflächen nicht restlos abstreifbar ist. Dies gilt u. a. für eine Chrom- und eine Aluminiumschicht. Auf der Metalloberfläche bleibt eine geringe Menge der Lackschicht zurück, was unerwünscht ist für die weitere Verarbeitung der Platten. Ein geeignetes Verfahren zur vollständigen Entfernung der Lackschicht umfaßt die nachfolgenden Verfahrensschritte:
  • die Lackschicht wird mit beispielsweise Aceton oder Methylethylketon zum großen Teil entfernt,
  • die Platte wird 1 Stunde lang auf 450ºC in Luft gebrannt, wodurch der restliche Teil des Lacks, der sich an der Metallschicht verankert hat, verbrannt wird,
  • die Platte wird kurze Zeit, beispielsweise 10 Sekunden, in ein Ätzbad aus einer wässerigen Lösung von Ce(NH&sub4;)&sub2;(NO&sub3;)&sub6; und Perchlorsäure eingetaucht.
  • Dabei wird das Restprodukt der Verbrennung des vorhergehenden Verfahrfensschrittes von der Metallschicht entfernt. Die dabei angewandte Zeit ist zu kurz, daß die Metallschicht spürbar angegriffen wird.
  • Die Platte wird danach in Wasser gespült und getrocknet. Die Platte ist in diesem Stadium mit Metallspuren aus hauptsächlich Aluminium versehen, wobei auch an den Wänden der Löcher Elektroden aus hauptsächlich Aluminium gebildet sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1A bis 1G je einen schematischen Schnitt durch eine Platte während der jeweiligen Stadien des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • Ausführungsbeispiel
  • In Fig. 1A ist mit dem Bezugszeichen 1 schematisch ein Teil eines Schnittes durch eine Glasplatte angebenen. Die Platte hat eine Oberfläche von 27 · 44 cm und eine Dicke von 0,4 mm. Durch Zerstäubung von Aluminiumoxidpulver ist die Platte mit 300.000 kegel- und kreisförmigen Löchern 3 versehen, deren größter Durchmesser 300 um und deren kleinster Durchmesser 100 um beträgt. Das Anbringen der Löcher ist in der bereits genannten Europäischen Patentanmeldung EP-A-562670 beschrieben. Zur Entfernung etwaiger geringfügiger Aluminiumoxidteilchen wird die Platte 2 Minuten lang in eine wässerige Lösung von 2% HF eingetaucht. Die Platte wird danach mit Wasser gespült und getrocknet.
  • In einer Aufdampfanlage wird die Platte mit einer Metallschicht 5 (Fig. 1B) versehen, bestehend aus einem Lagenpaket von nacheinander einer ersten Chromschicht mit einer Dicke von 10 nm, einer Aluminiumschicht mit einer Dicke von 5 um und einer zweiten Chromschicht mit einer Dicke von 50 nm. In Fig. 1B sind die drei Metallschichten einfachheitshalber nicht einzeln angegeben, sondern als eine einzige Schicht 5. In diesem Beispiel wird nur eine Seite der Platte mit einer Metallschicht 5 bedeckt, und durch die Kegelform werden auch die Wände der Löcher 3 mit der Metallschicht versehen.
  • Die metallisierte Platte wird in EAGLETM negativen, photoempfindlichen elektrophoretischen Lack (Lieferant Shipley Company Inc.) gelöst in Wasser, eingetaucht. Der Lack enthält ein organisches Polymer mit basischen Aminogruppen, die unter Bildung einer stabilen Mikroemulsion, bestehend aus Micellen mit Abmessungen von 100 nm, durch eine wasserlösliche organische Karbonsäure neutralisiert werden. Diese Micellen sind positiv geladen und werden durch eine elektrische Doppelschicht stabilisiert. Die Temperatur des Lacks beträgt 35ºC. Die Metallschicht 5 wird als Kathode verwendet und eine Platte aus rostsicherem Stahl als Anode. Zwischen Anode und Kathode wird eine Gleichspannung von 100 V angelegt. Die Stromstärke beträgt anfangs 2A. Die positiv geladenen Micellen verlagern sich zu der Kathode. An der Kathode findet auch Elektrolyse von Wasser statt, und zwar unter Bildung von Wasserstoff und Hydroxy-Ionen. Durch die gebildete basische Umgebung wird die Ladung auf den Micellen neutralisiert, wodurch sie auf der Kathode zu einer Schicht zusammenwachsen. Die gebildete organische Schicht ist elektrisch isolierend, wodurch der Strom durch das Bad in der Zeit bis nahezu Null abnimmt. Die Platte wird mit Wasser gespült und bei 30ºC getrocknet. Auf der Metallschicht 5 ist dann eine Lackschicht 7 (Fig. 1 C) mit einer Dicke von 25 um gebildet. Duch den elektrophoretischen Prozeß wird die Lackschicht 7 auf der Platte sowie in den Löchern mit einheitlicher Dicke abgelagert. Die Lackschicht 7 wird ggf. mit einer (nicht dargestellten) Deckschicht versehen, und zwar durch Eintauchen der Platte in eine wässerige EAGLETM 2002 (Shipley Company Inc.) Lösung. Diese Lösung enthält Zellulose.
  • Dadurch wird die Klebrigkeit der Lackschicht verringert. Die Platte wird danach bei 80ºC getrocknet.
  • Auf der Lackschicht 7 wird eine Photomaske 9 (Fig. 1D) angebracht, beispielsweise eine Glasplatte mit einem Chrom- oder Fe&sub2;O&sub3;-Muster. Die Photomaske weist lichtdurchlässige Teile 11 auf, die etwas größer sind als die Löcher 3, und lichtdurchlässige Teile 13, die mit Teilen der Metallschicht zusammenfallen, wo Metallspuren kommen sollen. Durch Pfeile 15 ist von einer Quecksilberlampe herrührendes UV-Licht bezeichnet. Diese Lampe sendet Licht aus mit einer Wellenlänge von 365 nm. Die Belichtungsdosis beträgt 2000 mJ/cm². In den belichteten Gebieten der Lackschicht 7 entsteht ein Mischpolymer, das in einer Entwicklerflüssigkeit schwer löslich ist.
  • Die Lackschicht 7 wird durch Eintauchen in eine wässerige Lösung von EAGLETM DEVELOPER 2005 (Shipley Company Inc.) auf Basis von Milchsäure entwickelt und danach mit Wasser gespült und getrocknet. Die nicht-belichteten Teile der Lackschicht werden dabei von der Metallschicht 5 entfernt. Auf der Metallschicht in den Löchern und um dieselben herum bleibt eine Lackschicht 17 zurück (Fig. 1E). An Stellen, wo leitende Metallspuren gebildet werden sollen, bleibt ebenfalls eine Lackschicht 19 zurück.
  • Die freigelegte Metallschicht, bestehend aus einer Stapelung von Chrom, Aluminium und Chrom wird in einer wässerigen Lösung geätzt, die 330 g K&sub3;Fe(CN)&sub6;, 16 g NaOH und 30 g Na&sub3;PO&sub4; je Liter enthält (Fig. 1F).
  • Die belichtete Lackschicht wird durch Eintauchen der Platte in Aceton abgestreift. Nach einem Spülvorgang mit Wasser und nach Trocknung wird die Platte an der Luft gebrannt bei 450ºC (Fig. 1G). Das Restprodukt der Verbrennung wird durch eine 10 Sekunden dauernde Eintauchung in eine wässerige Lösung, die je Liter 165,5 g Ce(NH&sub4;)&sub2;(NO&sub3;)&sub6; und 43 ml Perchlorsäure (70%) enthält, von der Metallschicht entfernt. Durch diese Behandlungen wird die Lackschicht restlos entfernt. Die Platte wird daraufhin mit Wasser gespült und getrocknet. Die Platte 1 ist in diesem Stadium mit Löchern 3 versehen, die mit Metallelektroden 21 und Metallspuren 23 versehen sind.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden auf zuverlässige Weise auf einem mit vielen Löchern versehenen elektrisch isolierenden Substrat gut leitende Metallspuren auf der Platte und Metallelektroden in den Löchern angebracht. Das lei tende Metall besteht hauptsächlich aus Aluminium. Das Verfahren eignet sich durchaus zur Herstellung von Selektions- und Steuerplatten für Plasmawiedergabeanordnungen, Feldemissionswiedergabeanordnungen und flache Elektronenwiedergabeanordnungen.

Claims (8)

1. Verfahren zum photolithographischen Metallisieren wenigstens der Innenseite mustermäßig gegliederter Löcher in einer Platte aus elektrisch isolierendem Material unter Verwendung einer negativen, photoempfindlichen elektrophoretischen Lackschicht, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfaßt:
das Anbringen einer Chromschicht auf wenigstens einer Oberfläche der Platte und auf den Wänden der Löcher,
das Anbringen einer Aluminiumschicht auf der Chromschicht,
das Anbringen einer Metallschicht auf der Aluminiumschicht, wobei das Metall gewählt wird aus der Gruppe, gebildet durch Chrom, Kobalt, Nickel, Zirkon und Titan oder aus einer Legierung zweier oder mehr dieser Metalle,
das elektrophoretische Anbringen der negativen, photoempfindlichen elektrophoretischen Lackschicht auf der Metallschicht,
das mustermäßige Belichten der Lackschicht unter Bildung belichteter und nicht-belichteter Teile der Lackschicht, wobei wenigstens in den Löchern belichtete Teile gebildet werden,
das Entwickeln der Lackschicht, wobei die Metallschicht unterhalb der nicht- belichteten Teile der Lackschicht freigelegt wird,
das Entfernen der freigelegten Metallschicht und der darunter liegenden Aluminium- und Chromschicht bis an die Oberfläche der Platte in einem Ätzverfahren, dies unter Beibehaltung der Metall-, Chrom- und Aluminiumschicht unterhalb der belichteten Teile der Lackschicht,
das Abstreifen der belichteten Teile der Lackschicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chrom- und Aluminiumschicht in einem Aufdampf oder Zerstäubungsverfahren angebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallschicht eine Chromschicht verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine UV- empfindliche elektrophoretische Lackschicht angebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mustermäßige Belichtung mit Hilfe einer Maske auf oder in der Nähe der Lackschicht durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Platte eine Selektionsplatte für eine flache Elektronenwiedergabeanordnung verwendet wird, wobei aus der Chrom-, Aluminium- und Metallschicht an den Wänden der Löcher Elektroden gebildet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch isolierendes Material der Platte Glas verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifen der Lackschicht eine Behandlung mit einer wässerigen Lösung von Ce(NH&sub4;)&sub2;(NO&sub3;)&sub6; und Perchlorsäure umfaßt.
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