174750. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy hőállóságú szitamaszk előállítására
5 174750 6 A napjaink műszaki gyakorlata azonban a szitamaszkokkal kapcsolatban magasabb követelményeket támaszt. Nevezetesen a fokozott vegyszerállóság, mechanikai igénybevétel, illetve a 100 °C hőmérséklet feletti szitanyomtatás igényét. E követelményeket pedig ezen vékonyrétegek már nem tudják kielégíteni. Az általunk kidolgozott találmány éppen ezen igények kielégítését célozza. A javasolt eljárásban az ismert vékonyréteg technikában alkalmazott fotolitográfíai eljárást módosítjuk oly módon, hogy az alkalmassá váljon az eddigi 1—5 /um vastagságú rétegek helyett 80- -130/am vastagságú rétegek ábrakialakítására. Az általunk javasolt eljárás lényege, hogy a fémszitaszövetre 80—130/am vastag poliamidsav réteget viszünk fel, szobahőmérsékletű nagytisztaságú nitrogénáramban szárítjuk, a megszárított réteget nagytisztaságú nitrogénáramban megvilágítjuk, majd 1 :2, illetve 1 :1,5 dimetilszulfoxid : metanol elegy - ben előhívjuk és az ismert alkoholos stabilizálás után két lépcsőben, egy óra 80 °C-on, majd három óra 275 °C-on hőkezeljük. A poliamidsav és poliimid kialakulásának reakcióvázlata az alap monomerekből kiindulva az 1. ábrán látható, ahol a feltüntetett megjelölések a következőket jelentik: 1) Piromellitsav dianhidrid 2) Diamino-difenil-éter 3) Poliamidsav 4) Poliimid Az általunk javasolt szitamaszk elkészítési eljárás tehát az ismert technológiáktól alapvetően abban tér el, hogy a szitaszövetre 80-130 /am vastag poliamidsav réteget viszünk fel, és az ábrakialakításhoz szükséges fotolitográfíai eljárást pedig módosítjuk úgy, hogy nitrogén áramban szárítjuk és világítjuk meg a felvitt réteget, valamint 1 :2, illetve 1 :1,5 dimetilszulfoxid elegyben hívjuk elő és két lépcsőben hőkezeljük. Az ily módon javasolt eljárás szerint az alábbi kiviteli példák valósíthatók meg: 1. példa Piromellitsav-dianhidrid és diamo-difenil-éter poliaddíciós reakciója során keletkezett poliamidsav 13% szárazanyagtartalmú oldatának 7 térfogatrésznyi mennyiségéhez 1 térfogatrész káliumbikromáttal telített dimetilszulfoxid oldatot mérünk. Egy órai állás után a fényérzékeny oldatot felhordjuk a kifeszített fém szitaszövetre. 100/um vastagságú fém szitaszövet esetében a poliamidsav réteg vastagsága 125 /um. A réteget 15 perces nagytisztaságú nitrogén áramoltatással szárítjuk. Az üveghordozón kialakított negatív ábrát tartalmazó fotolemezt zselatinos felével a réteghez illesztjük, majd a rögzített fotón keresztül 150W-OS Hg-gőz lámpával 30 cm távolságból 5 percig világítjuk. A megvilágítás, nitrogén atmoszférában megy végbe. Az előhívási idő dimetilszulfoxid : metanol 1 :2 arányú elegyében 6 perc. Metanolos öblítéssel stabilizálunk, majd a réteget 1 óra 80 °C és 3 óra 275 °C-on hőkezeljük. A poliimid réteg vastagsága 110 /um. 2. példa Piromellitsav-dianhidrid és diamino-difenil-éter poliaddíciós reakciója során keletkezett poliamidsav 16% szárazanyagtartalmú oldatának 6 térfogatrésznyi mennyiségéhez 1 térfogatrész káliumbikromáttal telített dimetilszulfoxid oldatot mérünk. 1,5 órai állás után a fényérzékeny oldatból a 100 /um vastagságú szitaszövetre 130/u-os poliamidsav réteget hordunk fel. A szárítási idő szobahőmérsékleten, nagytisztaságú nitrogén áramban 15 perc. Az üveghordozón kialakított negatív ábrát tartalmazó fotolemezt zselatinos felével a réteghez illesztjük, majd a rögzített fotón keresztül 150W-os Halogén lámpával 5 cm távolságból 2 percig világítjuk. A megvilágítás nitrogén atmoszférában megy végbe. Az előhívási idő dimetilszulfoxid: metanol 1 :1,5 arányú elegyében 3 perc. A metanolos stabilizálás után a réteget 1 óra 80°C-os, majd 3 óra 275°C-os hőkezeléssel poliimiddé alakítjuk. A poliimid réteg vastagsága 120 /um. 3. példa Piromellitsav-dianhidrid és diamino-difenil-éter poliaddíciós reakciója során keletkezett poliamidsav 13% szárazanyagtartalmú oldatának 7 térfogatrésznyi mennyiségéhez 1 térfogatrész káliumbikromáttal telített dimetilszulfoxid oldatot mérünk. Egy órai állás után a fényérzékeny oldatot felhordjuk a kifeszített fém szitaszövetre. 80 /um-es szitaszöveten a poliamidsav réteg vastagsága 100/um. A réteget 15 perces nagytisztaságú nitrogén áramoltatással szárítjuk. Az üveghordozón kialakított negatív ábrát tartalmazó fotolemezt zselatinos felével a réteghez illesztjük, majd a rögzített fotón keresztül 150 W-os Hg-gőz lámpával 30 cm távolságból 3,5 percig világítjuk. A megvilágítást nagytisztaságú nitrogén áramban végezzük. Az előhívási idő dimetilszulfoxid : metanol 1 :2 arányú elegyében 5 perc. Metanollal stabilizálunk, és ezt követően a réteget 1 óra 80 °C-on, majd 3 óra 275 °C-on poliimiddé alakítjuk. A polikondenzációs reakció során polümiddé alakult réteg vastagsága 85 /um. A kísérleti eredményeink igazolják, hogy az ismert és a napjainkban alkalmazott eljárásokkal a találmányunk által kitűzött feladatokat nem lehet megoldani. E tényt, összehasonlító példán keresztül bizonyítjuk. A poliamidsav poláros csoportjai (COOH, CO) jó tapadást biztosítanak a szitaszövet fémszálaihoz. Ezen tulajdonsága miatt a fotomechanikai eljárásokban ismert levegőn történő beszárítási művelet után a réteg előhívásra alkalmatlan. Az alábbi példa a fotolitográfíai műveletek oxigénmentes környezetben való végrehajtásának jelentősségét bizonyítja. összehasonlító példa: Piromellitsav-dianhidrid és diamino-difenil-éter poliaddíciós reakciója során keletkezett poliamidsav 13% szárazanyagtartalmú oldatának 7 térfogatrésznyi mennyiségéhez 1 térfogatrésznyi káliumbikro-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
