181341. lajstromszámú szabadalom • Eljárás filmképző hőrelágyuló polimerek rétegelésére szubsztrátumokra
3 181341 4 A találmány további előnyeit, illetve részleteit a rajzmelléklet magyarázatával is ismertetni foguk a későbbiekben. A rajzmelléklet egyébként egy ábrát tartalmaz, amelyen a találmány szerinti folyamatos laminálási eljárás egyik előnyös foganatosítási módját mutatjuk be. Találmányunk elsődleges céljaként nemcsak az igen jó adhézió elérését tekintjük, hanem egyben a gyors adhézió elérését is. A gyors adhézió alatt azt értjük, hogy a laminálás során a hengerközben való tartózkodási idő 1 másodperc, de előnyösen még ennél is rövidebb idő legyen. Ha a vékony film képzésére illékonyabb folyadékokat használunk, különösen akkor, ha a laminálást megemelt hőmérsékleten végezzük, a vékony film eltávolítását kisebb mértékben elpárologtatással is végezhetjük. Mindenesetre a vékony folyadékfilmnek a szubsztrátum felületéről való gyors eltávolítása biztosítja, hogy a felületen az ne akadályozza meg az adhéziót. A találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósításakor a szubsztrátum felületének kezelésére használt folyadékokat közvetlenül a laminálást megelőzően visszük fel vékony film formájában. Ezek a folyadékok vagy különálló műveleti lépésekben, vagy pedig a lapok laminálást megelőző tisztítási műveleteinek szerves részeként vihetők fel a szubsztrátumra. Az említett tisztítási műveletek során a szubsztrátum felületét mechanikusan vagy kémiai úton tisztítjuk, adott esetben öblítjük, majd a fölös menynyiségű folyadékot eltávolítjuk, így a szubsztrátum felületén a lamináláshoz szükséges vékony folyadékréteg kialakulásához elegendő mennyiségű folyadék marad vissza. A találmány szerinti eljárásban az említett folyadékok a laminálandó hőrelágyuló polimer szempontjából oldószerek vagy nem oldószerek is lehetnek. Szintén lényeges, hogy a folyadék képes legyen a filmen való adszorbeálódásra vagy a polimer filmen keresztül való diffúzióra. Habár a találmány szerinti eljárásban felhasználható nem oldószer folyadékok képesek lehetnek a laminálás körülményei között nem szabad feloldaniuk azokat a komponenseket, amelyek a fotorezisztens anyag képződéséhez szükségesek, vagyis a kötőanyagot, a monomert és az iniciátort. Ahhoz, hogy azonnal kialakuló és erős kötést érjünk el a hőrelágyuló réteg és nem-porózus szubsztrátum között, igen lényeges az abszorbtív folyadék megválasztása. Ez azért is fontos, mert a határfelületen visszamaradó folyadék lazító rétegként viselkedik és lényeges mértékben gyengíti a kötést. A pillanatszerű adhézió különösen fontos a nagy termelékenységű vagy on-line eljárásoknál, amelyekben a fényérzékeny hőrelágyuló rétegről a rétegnek a nem-porózus szubsztrátumra való felvitelét követő 1-2 percen belül (előnyösen 1-30 másodpercen belül) el kell távolítani a hordozófilmet. Előnyös, ha a folyadék gyorsan diffundál, elpárolog vagy abszorbeálódik a rétegbe. Nem szükséges, hogy a folyadékok a hőrelágyuló réteg szempontjából oldószerek legyenek, sőt az oldószerek a gyakorlatban hátrányosak is lehetnek, mivel hajlamosak arra, hogy a határfelületen szolvátot képezzenek, lágyító hatást fejtsenek ki vagy koncentrálódjanak a határfelületen, mely folyamatok gyengébb kötést eredményeznek, mintha a 2 folyadék diffúzió útján eltávozott volna a határfelületről. Az alkalmas nem oldószer folyadékok közül a következőket említjük meg: víz, klórozott szénhidrogének, alkoholok, alkoxi-alkoholok (például 2-etoxi-etanol) és alkilén-karbonátok (például etilén-karbonát) vizes vagy klórozott szénhidrogénes oldatai, heterociklusos vegyületek vizes oldatai, mint amilyenek a 3 645 772 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetnek, valamint más kelátképző szerek. Különösen előnyösek a metanol és az etanol vizes oldatai. Azt, hogy bizonyos folyadékok mennyire alkalmasak a találmány szerinti eljárásban való felhasználásra, a következő vizsgálati eljárással dönthetjük el: Egy kb. 23 x 31 cm-es méretű fotorezisztens film darabot szobahőmérsékleten 30 másodpercre bemártunk 1800 cm3 vizsgálati folyadékba, majd kiveszszük. A vizsgált folyadékot ezután bepároljuk körülbelül 10 cm3 térfogatra és felvisszük egy hagyományos mikroszkópüvegre. A bevont mikroszkópüvegeket 2 percig megvilágítjuk egy 1 kW-os Colight® DMVL-HP Exposure Source nevű berendezésből származó higanyfénnyel, majd megvizsgáljuk a bevonatok megkeményedését és színváltozását, mely tulajdonságok bármelyike jelzi, ha a fotorezisztens film lényeges komponensei oldhatók, mivel a vizsgált folyadék extrahálta azokat. A vékony folyadékrétegnek a polimer réteggel ellátandó szubsztrátum felületének legalább 30%-át, előnyösen legalább 80%-át be kell fednie előnyösen parányi cseppecskék formájában. Még előnyösebb ha a folytonos film lényegében teljesen befedi a szubsztrátumot. A gyakorlatban előnyös, ha a vékony folyadékréteg olyan vékony, hogy ki tudja szorítani a határfelületen levő levegőt és elő tudja segíteni a fényérzékeny réteg adhézióját. Az adott rétegvastagság a folyadék tulajdonságaitól és alkalmazásának körülményeitől függ, azonban általában előnyös, ha a rétegvastagság legalább 1 mikron. így a rétegvastagság mintegy 1-50 mikron, előnyösen 10-50 mikron; az átlagos rétegvastagság mintegy 30 mikron. A szubsztrátum kezelésében igen lényeges az, hogy a soron következő laminálás során az alkalmazott vékony folyadékfilmet lényegében eltávolítsuk a szubsztrátum és a fényérzékeny réteg határfelületéről. Ezt főképp a laminált polimer rétegbe történő abszorbeáltatással végezzük el. Az „abszorpció” kifejezést itt nem a szokásos értelemben használjuk, hanem a kifejezés arra a folyamatra vonatkozik, amikor a laminálási nyomás alatt a vékony folyadékréteg a szubsztrátum és a fényérzékeny réteg közötti határfelületről közvetlenül átlép a szilárd fényérzékeny rétegbe, amelyben diffundál. A vékony folyadékfilm eltávolítására szolgáló pontos módszer természetesen az alkalmazott folyadék, valamint a fényérzékeny réteg és szubsztrátum tulajdonságainak a függvénye. Illékonyabb folyadékok, illetve ezzel párhuzamosan fűtött lamináló hengerek alkalmazásakor a folyékony film eltávolítása részben elpárologtatással történhet. Ha viszont kevésbé illékony folyadékot, illetve hűtőhengereket alkalmazunk — amely tovább csökkenti a párolgást —, ak5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
