166046. lajstromszámú szabadalom • Eljárás valamely felületre történő szelektív fémleválasztásra
166046 9 10 5 x 10" 3 em (2 mil) vastag kommerciális minőségű poliimid szubsztrátumot 10 percig marattuk ION NaOH-ban (miközben ultrahangos kezelést is alkalmaztunk). A szubsztrátumot egy percre, a kolloid palládium aktivátorba mártottuk, majd 30 másodpercig öblítettük, ionmentes folyóvízben. A szubsztrátumot nitrogén gázáramban szárítottuk, és egy pozitív kvarc maszkon át 60 percig szelektíven megvilágítottuk kisnyomású higanygőz kisülési lámpával (30 /xwatt/cm2 felület és 2,537 Á hullámhossz). A maszknak voltak átlátszatlan részei, amelyeken az ultraibolya fény nem tud áthatolni, és ezek a részek az árammentesen leválasztani kívánt fém-mintázatnak feleltek meg. Ezután a szubsztrátumot rézszulfát, formaldehid, komplexképző és lúgtartalmú kémiai fémező fürdőbe mártottuk, ahol a maszk átlátszatlan részeinek megfelelően az exponálatlan szubsztrátum felületeken körülbelül 51 x 10~6 cm vagy 5080 A (20 microinches) vastag árammentesen leválasztott rézmintázat keletkezett. Az- ultraibolya fénnyel megvilágított szubsztrátum felületekre viszont nem vált le a réz. Az árammentesen leválasztott rézmintázatot Cu(BF4 ) 2 tartalmú elektrolitba mártottuk, és 8 amper/dm2 (75 amps/ft?) áramsűrűség hatására 12,7 • 10~3 cm (5 mils) vastag rézmintázatot választottunk le. Az ultraibolya besugárzás előtt és után a szokásos módon felvettük a palládium aktivátor elektrondiffrakciós képét. Az aktivátorok megvilágítás előtt a hidráit palládiumoxidnak és fém palládiumnak megfelelő gyűrűalakú mintát mutattak. Előfordultak olyan diffrakciós gyűrűk is, amelyeket nem tudtunk azonosítani. Az ultraibolya fénnyel megvilágított érzékenyítő felvétele szintén gyűrű alakú mintákat mutatott, megfelelően a hidráit palládiumnak. Nem azonosítható gyűrűk is voltak még, de kevésbé intenzíven látszottak. Feltételezzük, hogy a fémpalládium mindkét esetben a hidráit palládiumoxid bomlásakor keletkezik, amely bomlás a diffrakciós vizsgálatnál alkalmazott vákuum és az elektronsugárnyalábból keletkező hő következtében lép fel. B) Az I—A példa szerinti eljárást ismételtük meg azzal az eltéréssel, hogy a palládium aktivátort az alább megadott módon készítettük el. 5 súly% PdCl2 sósavas oldatából (0,7 pH-val) 10 ml-t 200 ml ionmentes vízbe adagoltuk. A kezdeti 2,0pH-t IN NaOH-dal 3,0-3,2 pH-ra állítottuk be. A kapott sötétvörös oldat már kolloid palládiumot tartalmazott. 12,7 • 10~3 cm (5,0 mii) vastag rézmintázatot állítottunk elő. Azon a területen nem vált le réz, amelyet előzőleg ultraibolya fénnyel megvilágítottunk. Az aktivátor elektrondiffrakciós vizsgálata hasonló eredményeket mutatott, mint az I-A példában említettek. C) Az I-B példa szerinti eljárást ismételtük meg azzal az eltéréssel, hogy a pH-t nem állítottuk be, és így nem képződött kolloid oldat. A fémező oldatba való mártáskor foltos rézréteg vált le. A pozitív kvarcmaszk átlátszatlan részeinek megfelelő területeken nem kaptunk rézréteget. D) Az I-B példa szerinti eljárást ismételtük meg azzal az eltéréssel, hogy a poliimid szubsztrátumot nem marattuk. 12,7 • 10-3 cm (5,0 mii) vastag és a pozitív kvarc maszk átlátszatlan területének megfelelő rézmintázatot kaptunk. A rézmintázat jó adhéziót tanúsított. E) Az I—D példa szerinti eljárást ismételtük meg azzal az eltéréssel, hogy az I-C példa aktivátorát alkalmaztuk. Árammentes rézleválást nem tapasztaltunk. Ha valahol mégis történt leválás az nem tapadt a maratlan poliimid felületéhez. F) Az í—A példa szerinti eljárást ismételtük meg 10 azzal az eltéréssel, hogy az aktivált szubsztrátumot megszárítottuk, és három napig fénymentes helyen tartottuk. Majd a szubsztrátumot 15 percen át ultraibolya fénnyel szelektíven megvilágítottuk. 12,7 • 10"3 cm (5,0 mii) vastag rézmintázatot 15 kaptunk. H) Az I—G példa szerinti eljárást ismételtük meg azzal az eltéréssel, hogy 900 wattos xenon fényforrással világítottuk 60 percig. 12,7 • 10"3 cm (5,0 mii) vastag rézmintázatot állítottunk elő. 2o I) Az I—G) példa szerinti eljárást ismételtük meg azzal az eltéréssel, hogy az ultraibolyát abszorbeáló, de a látható fényt átengedő szűrőt alkalmaztuk. 60 perc megvilágítás után sem kaptunk rézmintázatot, hanem csak halvány réz lerakódással ellátott poliimid -.* szubsztrátumot. II. példa 30 A) 0,5-5 súlyszázalék AuQ-ot oldottunk 0,1 n sósavban (vizes) fényérzékeny kolloid arany aktivátor előállítása érdekében. A kapott oldat pH-ját 0,5 n NaOH adagolásával 4,5 és 6,0 közé állítottuk be, miáltal halványsárga kolloid oldat képződött. 35 5 • 10" 3 cm (2 mii) vastag közönséges poliimid szubsztrátumot metanolba való merítéssel •megtisztítottunk. Ezután a szubsztrátumot 1 percre bemártottuk a kolloid arany aktivátorba, majd 30 másodpercig ionmentes folyóvízben öblítettük. 40 Ezután a szubsztrátumot 17 percig pozitív kvarc maszkon át szelektíven megvilágítottuk kisnyomású higanygőz lámpával (0,2 ^watt/cm2 intenzitás, X = 2,540 Ä, a teljes energia 200/ujoule(cm2). A maszknak voltak átlátszatlan területei, amelyek alakja 45 és nagysága megfelelt az árammentesen leválasztandó fémmintázatnak. A szubsztrátumot ezután rézszulfátot, formaldehidet komplexképzőt és lúgot tartalmazó kémiai fémező fürdőbe mártottuk, ahol a pozitív maszk átlátszatlan területeivel árnyékolt 50 szubsztrátum felületrészekre árammentesen levált a 25 • 10"6 cm vagy 2540 Á (lOjuinches) vastag rézmintázat. Az ultraibolya fénnyel megvilágított és megvilágítatlan arany aktivátor elektrondiffrakciós 55 képét a szokásos, ismert technikával felvettük. Az ultraibolya fénnyel meg nem világított aktivátor gyűrű alakú képet ad a hidráit aranyoxidnak és a fém aranynak megfelelően. Az ultraibolya fénnyel megvilágított aktivátor is gyűrű alakú mintát adott a 60 hidráit aranyoxidnak és a fémaranynak megfelelően. Voltak nem azonosítható gyűrűk is, de azok kevésbé intenzíven látszottak. Feltételeztük, hogy mindkét esetben a fémarany a hidráit aranyoxid bomlásából keletkezett a vizsgálathoz alkalmazott vákuum és az 65 elektronsugárnyaláb okozta hő együttes hatása miatt. 5
