Способ получения металлических рисунков

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РИСУНКОВ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Соколов Валерий Георгиевич Свиридов Дмитрий Вадимович(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Способ получения металлического рисунка, включающий нанесение на подложку пленки аморфного гидратированного диоксида титана, соосажденного с солью палладия и щавелевой или гликолевой кислотой, экспонирование УФ-светом или электронным пучком, химическое никелирование и химическое или электрохимическое осаждение металла с низким электрическим сопротивлением, отличающийся тем, что после экспонирования подложку прогревают на воздухе при температуре 100-150 С в течение 5-10 минут и обрабатывают в растворе, содержащем соль Мора в количестве 5-30 г/л, в течение 2-5 минут с последующей промывкой в воде. Изобретение относится к области радио-, опто- и микроэлектроники и может быть использовано для получения микроэлектродных сборок при производстве жидкокристаллических, электролюминесцентных и плазменных дисплеев, для формирования соединительных дорожек и других схемотехнических элементов микронных размеров на подложках различной природы (проводящих, непроводящих), в том числе крупноформатных. В настоящее время проводящие элементы и металлические рисунки микронного разрешения получают с использованием фоторезистов и процессов напыления металлов в сочетании с химическим травлением 1. Необходимость вакуумирования на стадии напыления делает такой подход неэффективным в случае получения металлических рисунков на крупноформатных подложках. В то же время предложенные безрезистные способы получения металлических рисунков методами контактной микропечати 2 или за счет фотолиза комплексных соединений 3 не могут обеспечить высокого разрешения либо требуют нетехнологичного прогрева образцов в восстановительной среде. 13647 1 2010.10.30 В качестве прототипа 4 выбран метод фотоселективного осаждения металлов на подложки различной природы, в котором в качестве фоточувствительного слоя используют пленку аморфного гидратированного диоксида титана, соосажденного с солью палладия и щавелевой или гликолевой кислотой. Процесс получения металлических рисунков этим способом включает экспонирование фоточувствительного слоя УФ-светом или электронным пучком, промывку в водно-изопропанольном растворе, химическое осаждение никеля на облученных участках поверхности подложки и химическое или электрохимическое осаждение металла с низким электрическим сопротивлением (медь, серебро). К недостаткам прототипа следует отнести отсутствие возможности селективной металлизации участков подложки, не доступных для экспонирующего облучения (например, отверстий и др.). Задача изобретения - разработка способа получения металлических рисунков с использованием в качестве фоточувствительного слоя пленки аморфного гидратированного диоксида титана, соосажденного с солью палладия и щавелевой или гликолевой кислотой,обеспечивающего получение прямопозитивного изображения (осаждение металла происходит на необлученных участках поверхности) и селективную металлизацию участков подложки, не доступных для экспонирующего облучения. Задача изобретения достигается тем, что при получении металлического рисунка в виде проводящих дорожек и других планарных элементов, включающем нанесение на подложку пленки аморфного гидратированного диоксида титана, соосажденного с солью палладия и щавелевой или гликолевой кислотой, экспонирование УФ-светом или электронным пучком,химическое никелирование, химическое или электрохимическое осаждение металла с низким электрическим сопротивлением, после экспонирования подложку прогревают на воздухе при температуре 100-150 С в течение 5-10 мин и обрабатывают в растворе, содержащем 5-30 г/л соль Мора (аммоний железосернокислый) в течение 2-5 мин с последующей промывкой в воде. Химическое никелирование и последующее химическое либо электрохимическое осаждение металла с низким электрическим сопротивлением на поверхности никелевого рисунка проводят с использованием известных растворов металлизации (например, как в 4). При этом химическое и последующее химическое или электрохимическое осаждение металлов происходит только на неэкспонированных участках подложки, что позволяет осуществлять получение планарных элементов схем одновременно с металлизацией отверстий. В качестве подложек могут быть использованы различные материалы, применяемые при изготовлении коммутационных плат. Пример 1. На ситалловую подложку, содержащую сквозные отверстия, наносят пленку аморфного гидратированного диоксида титана, соосажденного с солью палладия и щавелевой кислотой путем полива изопропанольного раствора следующего состава (мас. ) полибутилтитанат 0,5 щавелевая кислота 0,35 тетрахлоропалладиеваякислота 0,12. После облучения через кварцевый шаблон (доза облучения - 500 мДж/см 2) подложку помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 100 С в течение 10 мин. После охлаждения подложки до комнатной температуры ее помещают в водный раствор,содержащий соль Мора (аммоний железосернокислый) в количестве 30 г/л, на 2 мин. После промывки в воде (15-20 с) подложку помещают в водный раствор химического осаждения никеля следующего состава, г/л(3)2 42 10 43 20 22 2 20 вода остальное. При температуре 50-60 С на неэкспонированных участках подложки, включая стенки сквозных отверстий и тыльную сторону подложки, осаждается пленка никеля толщиной 2 13647 1 2010.10.30 0,1 мкм и в результате формируется рисунок, позитивный по отношению к шаблону. Последующее химическое или электрохимическое осаждение металла с высокой электропроводимостью на поверхности никелевого рисунка осуществляется с использованием известных растворов металлизации. Пример 2. Получение металлического рисунка осуществляется как в примере 1, но после экспонирования подложку прогревают на воздухе при 150 С в течение 5 мин и обрабатывают в растворе соли Мора (5 г/л) в течение 5 мин. В результате получают прямопозитивный металлический рисунок одновременно с металлизацией отверстий. Пример 3. Получение металлического рисунка осуществляется как в примере 1, но после экспонирования подложку прогревают на воздухе при 130 С в течение 7 мин и обрабатывают в растворе соли Мора (15 г/л) в течение 3 мин. В результате получают прямопозитивный металлический рисунок одновременно с металлизацией сквозных отверстий. Заявляемый способ получения металлических рисунков делает возможным одновременно получать на подложке металлическую разводку и обеспечивать возможность коммутации схем за счет металлизации отверстий и тыльной стороны подложки без дополнительных технологических операций. Он также может быть применен для широкого круга подложек, используемых в качестве основы коммутационных плат, включая полиимидную пленку. Источники информации 1. Моро У. Микролитография. Ч.1. - М. Мир, 1990. - С. 605. 2.6521285, МПК 05 3/10, 2003. 3.5534312, МПК 05 1/00, 1996. 4.11492 1, 2008. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.