DE4129439A1

DE4129439A1 - Heat-resistant structurised epoxide] resin or polymer film prodn. - by exposing substrate with resin adduct of olefinically unsatd. mono:isocyanate through negative original and baking

Info

Publication number: DE4129439A1
Application number: DE19914129439
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dipl Chem Dr Ahne; Lothar Dipl Chem Dr Zapf; Winfried Plundrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1993-03-11

Abstract

Prodn. of heat-resistant structurised films based on epoxy resins or polyethers is carried out by coating a substrate with a layer or film of radiation-sensitive soluble polymer (I), exposing through a negative original with actinic light or by scanning with a light, electron, laser or ion ray and removing the unexposed areas. (I) is in the form of an adduct of olefinically unsatd. monoisocyanates (II) with epoxides (IIIA) or polyesters (IIIB) contg. OH gps., and the film is baked briefly above 150 deg.C after exposure. (I) is pref. used in conjunction with light or radiation-sensitive copolymerisable cpds., esp. cpds. contg. (meth)acrylate gps., and/or with photoinitiators and/or photosensitisers, esp. 2-methyl-1-(4-methylthio-phenyl)-2-(4- morpholino)-propan-1-one (IV) pref. in combination with a thioxanthone. (II) is an isocyanate contg. methacrylate gps. or an adduct of hydroxyethyl (meth)acrylate with 2,4-diisocyanatotoluene. (IIIA) contains aromatic structures and pref. has mol. wt. 500-50000 whilst (IIIB) is a phenoxy resin esp. with mol. wt. 10000-30000. The baking time is pref. up to 10 s. USE/ADVANTAGE - The structurised films are used as resist with intermediate protective function in structure transfer by electroplating, wet and dry etching and ion implantation and as protective and insulating film in electrical, esp. semiconductor technology. Baking greatly reduces the exposure time, by a factor of 20-30 and swelling during development. Very fine, dimensionally accurate structures e.g. of 2-10 microns, can be produced even with short exposure times (under 10 s.). The structurised films or reliefs have shape edges, high resolution, a flawless homogeneous surface and good heat distortion resist

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wärmebe ständiger strukturierter Schichten auf Epoxidharz- oder Poly etherbasis durch Auftragen strahlungsempfindlicher löslicher Polymerer in Form einer Schicht oder Folie auf ein Substrat, Bestrahlen der Schicht bzw. Folie durch Negativvorlagen mit aktinischem Licht oder durch Führen eines Licht-, Elektronen-, Laser- oder Ionenstrahls und Entfernen der nicht-bestrahlten Schicht- bzw. Folienteile sowie die Verwendung dieser struktu rierten Schichten.The invention relates to a method for producing heat permanent structured layers on epoxy or poly ether base by applying radiation-sensitive soluble Polymer in the form of a layer or film on a substrate, Irradiate the layer or film with negative templates actinic light or by guiding a light, electron, Laser or ion beam and removing the non-irradiated Layer or film parts and the use of these struktu layers.

Aus der EP-A-02 59 727 ist ein Verfahren zur Herstellung wär mebeständiger strukturierter Schichten auf Epoxidharzbasis be kannt; die dabei eingesetzten Photopolymeren sind in der EP-A- 02 59 726 beschrieben. Bei diesem Verfahren ist im allgemeinen ein aufwendiger Zweistufenprozeß erforderlich, bestehend aus der Photostrukturierung und einer thermischen Nachhärtung, d. h. einer Temperung. Außerdem ist die Auflösung der Photo lacke eingeschränkt.From EP-A-02 59 727 is a process for the production would resistant, structured layers based on epoxy resin knows; the photopolymers used are in EP-A- 02 59 726. This procedure is general a complex two-stage process is required, consisting of photostructuring and thermal post-curing, d. H. an annealing. In addition, the resolution of the photo limited paints.

Aus der EP-A-02 06 159 ist ein Verfahren zur Herstellung wär mebeständiger strukturierter Schichten auf Polyetherbasis be kannt; die dabei eingesetzten Photopolymeren sind in der EP-A- 02 06 158 beschrieben. Photolacke auf Polyetherbasis erfordern aber relativ lange Belichtungszeiten, wenn sehr feine Struktu ren in dünnen Schichten, beispielsweise <10 µm, erzeugt wer den sollen. Außerdem setzen Quelleffekte die Auflösung herab und die Strukturen werden leicht unterlöst.EP-A-02 06 159 describes a method for the production resistant, structured layers based on polyether be knows; the photopolymers used are in EP-A- 02 06 158. Require polyether-based photoresists but relatively long exposure times if very fine structure ren in thin layers, for example <10 microns, who created that should. Source effects also reduce resolution and the structures are easily undermined.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs ge nannten Art in der Weise auszugestalten, daß die Belichtungs zeit deutlich reduziert wird und daß es möglich ist, auch bei kurzen Belichtungszeiten (<10 s) in dünnen Schichten sehr feine, dimensionsgenaue Strukturen, beispielsweise von 2 bis 10 µm, zu erzeugen. Außerdem sollen die strukturierten Schich ten, die bei Anwendungen auf dem Halbleiter- und Schaltungs sektor Schutz- und Isolierfunktionen übernehmen müssen, ther mischen und mechanischen Beanspruchungen widerstehen, eine ge ringe Feuchteaufnahme sowie gute dielektrische Eigenschaften aufweisen und eine verbesserte Haftung haben.The object of the invention is to provide a method of ge named in such a way that the exposure time is significantly reduced and that it is possible even at very short exposure times (<10 s) in thin layers fine, dimensionally accurate structures, for example from 2 to 10 µm. In addition, the structured layer ten used in semiconductor and circuit applications sector must perform protective and insulation functions, ther mix and withstand mechanical stress, a ge rings moisture absorption and good dielectric properties have and have improved liability.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Photopolymere in Form von Additionsprodukten von olefinisch ungesättigten Monoisocyanaten mit hydroxylgruppenhaltigen Epoxiden bzw. Po lyethern verwendet werden und daß nach der Bestrahlung kurz zeitig auf eine Temperatur <150°C erhitzt wird.This is achieved according to the invention in that photopolymers in the form of addition products of olefinically unsaturated Monoisocyanates with epoxy or Po containing hydroxyl groups lyethers are used and that shortly after irradiation is heated to a temperature <150 ° C in good time.

Beim Verfahren nach der Erfindung, bei dem Photopolymere auf Epoxid- bzw. Polyetherbasis eingesetzt werden, werden die Pho topolymeren - unmittelbar nach der Belichtung - kurzzeitig er hitzt, d. h. einem kurzen Thermoschock ausgesetzt. Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise in einem Zeitraum bis zu 10 s, wobei die Untergrenze etwa bei 0,5 bis 1 s liegt. Beispielhaft sei eine Erhitzungsdauer von 3 s bei einer Temperatur von ca. 200°C ge nannt.In the method according to the invention, in the photopolymer Epoxy or polyether base are used, the Pho topomers - immediately after exposure - for a short time heats, d. H. subjected to a brief thermal shock. The heating is preferably carried out in a period of up to 10 s, the Lower limit is approximately 0.5 to 1 s. One is an example Heating time of 3 s at a temperature of approx. 200 ° C called.

Durch die thermische Behandlung, die zweckmäßig mittels einer Heizplatte (hot plate) erfolgt, ist es überraschenderweise mö glich, die Belichtungs- bzw. Bestrahlungszeit drastisch zu verkürzen, und zwar um den Faktor 20 bis 30. Gleichzeitig wird die Quellung während des Entwickelns stark reduziert, und der Abtrag beim Entwickeln sowie die Auflösung werden derart ver bessert, daß sich beispielsweise bei einer Ausgangsschicht dicke von 2 µm Steg- und Grabenstrukturen von 2 µm im Verhält nis von 1 : 1 erzeugen lassen. Außerdem wird die Haftung zu Sub straten wie Si, SiO₂ und Si₃N₄ oder Metallen so erhöht, daß - auch bei langen Entwicklungszeiten - keine Unterlösung er folgt. Ferner können aufgrund der deutlich reduzierten Quel lung auch starke Einkomponentenentwickler, wie γ-Butyrolacton, Benzylacetat und Cyclohexylacetat, uneingeschränkt eingesetzt werden. Derartige Lösungsmittel haben den Vorteil, daß sie nicht toxisch und schwerbrennbar sind. Ein wesentliches Merk mal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im übrigen darin, daß eine thermische Nachhärtung nicht erforderlich ist.Due to the thermal treatment, which is expediently carried out by means of a hot plate, it is surprisingly possible to drastically shorten the exposure or irradiation time by a factor of 20 to 30. At the same time, the swelling during development is greatly reduced , and the removal during development and the resolution are so improved ver that, for example, with a starting layer thickness of 2 microns ridge and trench structures of 2 microns can be generated in the ratio of 1: 1. In addition, the adhesion to sub strates such as Si, SiO ₂ and Si ₃ N ₄ or metals is increased so that - even with long development times - no under-solution follows. Furthermore, strong one-component developers such as γ-butyrolactone, benzyl acetate and cyclohexyl acetate can also be used without restriction due to the significantly reduced swelling. Such solvents have the advantage that they are non-toxic and flame-retardant. An essential feature of the process according to the invention is, moreover, that thermal post-curing is not required.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Photopolymeren vorteilhaft zusammen mit licht- oder strahlungsempfindlichen copolymerisationsfähigen Verbindungen eingesetzt werden. Dazu werden vorzugsweise acrylat- und methacrylatgruppenhaltige Verbindungen verwendet, insbesondere Trimethylolpropantriacry lat und -methacrylat und/oder 1,4-Butandioldimethacrylat. Es können aber auch allylgruppenhaltige Verbindungen, beispiels weise Diallyl- und Triallylcyanurate, sowie N-substituierte Maleinimide eingesetzt werden.In the process according to the invention, the photopolymers can advantageous together with light or radiation sensitive copolymerizable compounds are used. To preferably contain acrylate and methacrylate groups Compounds used, especially trimethylolpropane triacry lat and methacrylate and / or 1,4-butanediol dimethacrylate. It but can also contain allyl compounds, for example as diallyl and triallyl cyanurates, and N-substituted Maleimides are used.

Vorteilhaft können die Photopolymeren auch zusammen mit Photo initiatoren und/oder Photosensibilisatoren eingesetzt werden. Geeignet sind dabei insbesondere -Halogenacetophenone, Dialk oxyacetophenone, wie Dimethoxy- und Diethoxyacetophenon, Ben zoylphosphinoxide, Benzoinether und Benzophenone, wie 4,4′- Bis(diethylamino)-benzophenon und Michler′s Keton. Besonders vorteilhaft dient als Photoinitiator 2-Methyl-1-[4-methylthio phenyl]-2-[4-morpholino]-propanon-1, vorzugsweise in Kombina tion mit einem Thioxanthon. Der Photoinitiator gelangt dabei in einer Menge von 2 bis 12 Massen-% zum Einsatz, das Thioxan thon in einer Menge von 0,5 bis 2 Massen-%, jeweils bezogen auf das Photopolymer.The photopolymers can also advantageously be used together with photo initiators and / or photosensitizers are used. Particularly suitable are -Halogenacetophenone, Dialk oxyacetophenones such as dimethoxy and diethoxyacetophenone, Ben zoylphosphine oxides, benzoin ethers and benzophenones, such as 4,4′- Bis (diethylamino) benzophenone and Michler's ketone. Especially advantageously serves as photoinitiator 2-methyl-1- [4-methylthio phenyl] -2- [4-morpholino] propanone-1, preferably in Kombina tion with a thioxanthone. The photoinitiator arrives in an amount of 2 to 12 mass%, the thioxane thon in an amount of 0.5 to 2 mass%, each based on the photopolymer.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können ferner vorteilhaft Haftvermittler verwendet werden. Dazu dienen insbesondere Si lane, wie Vinyltriethoxysilan, Vinyl-tris(β-methoxyethoxy)-si lan, γ-Methacryloxypropyl-trimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyl trimethoxysilan und γ-Aminopropyl-triethoxysilan.In the method according to the invention can also be advantageous Adhesion promoter can be used. This is particularly useful for Si lanes such as vinyl triethoxysilane, vinyl tris (β-methoxyethoxy) -si lan, γ-methacryloxypropyl-trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane and γ-aminopropyl-triethoxysilane.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Photopolyme ren sind Polyether mit bzw. ohne Epoxidendgruppen. Die Photo polymeren auf Epoxidharzbasis weisen im allgemeinen folgende Struktur auf:The photopolyme used in the process according to the invention ren are polyethers with or without epoxy end groups. The photo Epoxy resin based polymers generally have the following Structure on:

dabei liegt m zwischen 1 und 20.where m is between 1 and 20.

Die Photopolymeren auf Polyetherbasis weisen im allgemeinen folgende Struktur auf:The polyether-based photopolymers generally have following structure:

dabei ist n50.where is n50.

Für R, R¹, R², R³ und R⁴ gilt folgendes:
R ist ein - gegebenenfalls halogensubstituierter - divalenter, d. h. difunktioneller Rest aromatischer und/oder aliphatischer und/oder cycloaliphatischer und/oder hetercyclischer Struktur;
R¹ ist ein divalenter aliphatischer Rest;
R² ist ein - gegebenenfalls halogensubstituierter - divalenter aliphatischer und/oder cycloaliphatischer Rest;
R³ ist Wasserstoff oder eine - gegebenenfalls halogensubstituierte - Alkylgruppe;
R⁴ ist eine über eine aliphatische und/oder cycloaliphatische und/oder aromatische Brücke gebundene olefinisch ungesättigte Gruppe, beispielsweise eine allylether- oder maleinimidhaltige Gruppe und insbesondere eine - gegebenenfalls substituierte - (meth)acrylesterhaltige Gruppe.The following applies to R, R¹, R², R³ and R⁴:
R is a - optionally halogen-substituted - divalent, ie difunctional radical of aromatic and / or aliphatic and / or cycloaliphatic and / or hetercyclic structure;
R¹ is a divalent aliphatic residue;
R² is a - optionally halogen-substituted - divalent aliphatic and / or cycloaliphatic radical;
R³ is hydrogen or an - optionally halogen-substituted - alkyl group;
R ⁴ is an olefinically unsaturated group bonded via an aliphatic and / or cycloaliphatic and / or aromatic bridge, for example an allyl ether- or maleimide-containing group and in particular an - optionally substituted - (meth) acrylic ester-containing group.

Den Photopolymeren auf Epoxidharzbasis liegen vorzugsweise Ep oxide mit aromatischen Partialstrukturen zugrunde, insbesonde re solche mit einer Molmasse zwischen 500 und 50 000. Die Pho topolymeren auf Polyetherbasis sind vorzugsweise Phenoxyharze, insbesondere solche mit einer Molmasse zwischen 10 000 und 30 000.The epoxy resin-based photopolymers are preferably Ep based on oxides with aromatic partial structures, in particular re those with a molecular weight between 500 and 50,000. The Pho topopolymers based on polyether are preferably phenoxy resins, especially those with a molecular weight between 10,000 and 30,000.

Die Photopolymeren sind Additionsprodukte von olefinisch unge sättigten Monoisocyanaten mit hydroxylgruppenhaltigen Epoxiden bzw. Polyethern. Die Epoxide und Polyether weisen dabei vor teilhaft - gegebenenfalls fluorierte - Isopropylgruppen auf (Rest R). Als olefinisch ungesättigtes Monoisocyanat dient vorzugsweise ein methacrylatgruppenhaltiges Isocyanat, wie Isocyanatoethylmethacrylat, oder ein Additionsprodukt von Hy droxyethyl-(meth)acrylat an 2,4-Diisocyanatotoluol.The photopolymers are addition products of olefinically unsound saturated monoisocyanates with hydroxyl-containing epoxides or polyethers. The epoxies and polyethers show partial - optionally fluorinated - isopropyl groups (Rest R). Serves as an olefinically unsaturated monoisocyanate preferably an isocyanate containing methacrylate groups, such as Isocyanatoethyl methacrylate, or an addition product from Hy hydroxyethyl (meth) acrylate on 2,4-diisocyanatotoluene.

Die Herstellung der strukturierten Schichten erfolgt in der Weise, daß das Photopolymere in Form einer Schicht oder Folie auf ein Substrat aufgebracht und mit aktinischem Licht durch eine Maske belichtet oder durch Führen eines Licht-, Elektro nen-, Laser- oder Ionenstrahls bestrahlt wird. Anschließend werden die nicht-belichteten bzw. nicht-bestrahlten Schicht- bzw. Folienteile herausgelöst oder abgezogen.The structured layers are produced in the Way that the photopolymer in the form of a layer or film applied to a substrate and with actinic light exposed a mask or by guiding a light, electric NEN, laser or ion beam is irradiated. Subsequently the non-exposed or non-irradiated layers or foil parts detached or removed.

Das Photopolymere wird vorteilhaft in einem organischen Lö sungsmittel gelöst auf das Substrat aufgebracht. Die Konzen tration der Photolacklösung in gängigen Lösungsmitteln, wie Methoxypropylacetat, Ethoxypropylacetat, Cyclohexanon, γ-Buty rolacton und N-Methylpyrrolidon sowie Gemischen davon, wird so eingestellt, daß mit bekannten Beschichtungsverfahren, wie Schleudern, Tauchen, Sprühen, Gießen, Rakeln, Bürsten oder Rollen, Schichtstärken von 0,01 bis ca. 50 µm erzeugt werden. Zur Erzielung einer gleichmäßigen und guten Oberflächenschicht auf Substraten mit glatter Oberfläche haben sich das Gießver fahren, das Rakeln und insbesondere die elektrostatische Sprühbeschichtung und das Schleuderbeschichten bei 300 bis 10 000 Umdrehungen pro Minute als vorteilhaft erwiesen. Der Viskositätsbereich der für das Sprühen, das Rakeln und das Gießverfahren eingesetzten Lacklösungen liegt vorteilhaft zwi schen 200 und 1500 mPa·s bei 23°C.The photopolymer is advantageously in an organic solvent solvent applied to the substrate. The concessions tration of the photoresist solution in common solvents, such as Methoxypropyl acetate, ethoxypropyl acetate, cyclohexanone, γ-buty rolactone and N-methylpyrrolidone and mixtures thereof, is so set that with known coating methods, such as Spin, dive, spray, pour, knife, brush or Rolls, layer thicknesses of 0.01 to about 50 microns are generated. To achieve an even and good surface layer The casting ver has on substrates with a smooth surface drive, the squeegee and especially the electrostatic Spray coating and spin coating at 300 to 10,000 revolutions per minute has proven to be advantageous. The Viscosity range for spraying, knife coating and Pouring lacquer solutions used is advantageously between between 200 and 1500 mPa · s at 23 ° C.

Die auf das Substrat, das vorzugsweise aus Leiterplattenmate rial, Glas, Metall, Kunststoff oder Halbleitermaterial be steht, aufgebrachte Photolackschicht, kann bei Raumtemperatur, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, insbesondere bei Tempe raturen von 50 bis 80°C, in einem Stickstoff- oder Luftstrom vom Lösungsmittel befreit werden; dabei kann auch im Vakuum gearbeitet oder mit Infrarotstrahlern bzw. auf einer Heizplat te getrocknet werden.The on the substrate, which is preferably made of printed circuit board material rial, glass, metal, plastic or semiconductor material stands, applied photoresist layer, can at room temperature, preferably at elevated temperature, especially at tempe temperatures from 50 to 80 ° C, in a stream of nitrogen or air be freed from the solvent; it can also be done in a vacuum worked or with infrared radiators or on a heating plate be dried.

Zur Erzielung eines ausreichenden Löslichkeitsunterschiedes zwischen den bestrahlten und den nicht-bestrahlten Schicht- bzw. Folienteilen genügen beim erfindungsgemäßen Verfahren, bei Verwendung einer 350-W-Quecksilberhöchstdrucklampe, in Ab hängigkeit von der Zusammensetzung und der Schichtdicke Be lichtungszeiten zwischen 2 und 20 s. Nach dem Belichten und dem anschließenden Temperaturschock, beispielsweise bei 200°C/ 3 s, werden die nicht-belichteten Teile mit einem organischen Lösungsmittel herausgelöst.To achieve a sufficient solubility difference between the irradiated and the non-irradiated layers or film parts are sufficient in the method according to the invention, when using a 350 W high pressure mercury lamp, in Ab dependence on the composition and the layer thickness Be glade times between 2 and 20 s. After exposure and the subsequent temperature shock, for example at 200 ° C / 3 s, the non-exposed parts with an organic Solvent removed.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten struk turierten Schichten bzw. Reliefstrukturen zeichnen sich durch Kantenschärfe, hohe Auflösung, eine rißfreie homogene Oberflä che und Wärmeformbeständigkeit aus. The structure produced by the process according to the invention tured layers or relief structures are characterized by Edge sharpness, high resolution, a crack-free homogeneous surface surface and heat resistance.

Die erfindungsgemäßen strukturierten Schichten eignen sich - wegen der herstellungsbedingt hohen Reinheit - zur Herstellung von Passivierungsschichten auf Halbleiterbauelementen, von Dünn- und Dickfilmschaltungen, von Lötschutzschichten auf Mehrlagenverschaltungen, von Isolierschichten als Bestandteil von Schichtschaltungen und von miniaturisierten Schutz- und Isolierschichten auf elektrisch leitenden und/oder halbleiten den und/oder isolierenden Basismaterialien, und allgemein zur Feinstrukturierung von Substraten und für Strukturübertra gungsprozesse, wie Naß- und Trockenätzprozesse, stromlose oder galvanische Metallabscheidung und Aufdampfverfahren, sowie als Maske für die Ionenimplantation. Darüber hinaus eignen sich diese Schichten als Schutz- und Isolierschichten in der Elek trotechnik und in der Mikroelektronik, sowie als Dämpfungsmas sen für Oberflächenwellenfilter, insbesondere Fernsehzwischen frequenzfilter, und als Orientierungsschichten in Flüssigkri stalldisplays.The structured layers according to the invention are suitable because of the high purity due to the manufacturing process - for manufacturing of passivation layers on semiconductor components, of Thin and thick film circuits, from solder protection layers Multi-layer interconnections, of insulating layers as a component of layer circuits and miniaturized protection and Insulating layers on electrically conductive and / or semi-conductive the and / or insulating base materials, and generally for Fine structuring of substrates and for structure transfer processes, such as wet and dry etching processes, currentless or galvanic metal deposition and vapor deposition, as well as Mask for ion implantation. They are also suitable these layers as protective and insulating layers in the elec trotechnik and in microelectronics, as well as damping measures sen for surface wave filters, in particular television intermediate frequency filter, and as orientation layers in liquid crystals stall displays.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung noch näher erläutert werden.The invention is intended to be described in more detail by means of exemplary embodiments are explained.

example 1

Zu einer Lösung von 110 Massenteilen eines handelsüblichen Phenoxyharzes mit einer Molmasse von 15 000 (50%ige Lösung in Methoxypropylacetat) in 33 Massenteilen Methoxypropylacetat werden 33 Massenteile Isocyanatoethylmethacrylat und 0,1 Mas senteile Dibutylzinndilaurat gegeben, anschließend wird bei Raumtemperatur 30 h lang gerührt. Die Reaktionslösung wird dann mit 10 Massenteilen Ethanol versetzt und mit Methoxypro pylacetat auf einen Feststoffgehalt von ca. 45% verdünnt.To a solution of 110 parts by mass of a commercially available Phenoxy resin with a molecular weight of 15,000 (50% solution in Methoxypropylacetate) in 33 parts by mass of methoxypropylacetate 33 parts by mass of isocyanatoethyl methacrylate and 0.1 mas parts of dibutyltin dilaurate are given, then at Stir room temperature for 30 h. The reaction solution is then mixed with 10 parts by mass of ethanol and with methoxypro diluted pylacetate to a solids content of about 45%.

Zu 100 Massenteilen dieser Lacklösung werden 0,46 Massenteile Vinyl-tris(methoxyethoxy)-silan, 2,3 Massenteile 2-Methyl-1- [4-methylthio-phenyl]-2-[4-morpholino]-propanon-1 (als Photo initiator), 0,46 Massenteile Methylethylketon und 50 Massen teile Methoxypropylacetat gegeben; anschließend wird die Lö sung über ein 0,8-µm-Filter druckfiltriert. Die filtrierte Lösung des Photolacks wird dann bei 2000 U/min auf einen Sili ciumwafer aufgeschleudert und auf einer Heizplatte 2 min bei 100°C getrocknet. Die Dicke der dabei erhaltenen Lackschicht beträgt 5 µm. Nach der Belichtung mit einer 350-W-Quecksilber höchstdrucklampe (durch eine Maske) für die Dauer von 10 s wird das Substrat 3 s lang auf eine ca. 200°C heiße Heizplatte gelegt. Anschließend wird 30 s mit γ-Butyrolacton entwickelt, wobei mit Wasser abgestoppt wird. Es werden kantenscharfe Strukturen erhalten; die Auflösung beträgt 5 µm.0.46 parts by mass become 100 parts by mass of this paint solution Vinyl-tris (methoxyethoxy) silane, 2.3 parts by mass of 2-methyl-1- [4-methylthio-phenyl] -2- [4-morpholino] propanone-1 (as photo initiator), 0.46 mass parts of methyl ethyl ketone and 50 masses parts of methoxypropylacetate added; then the Lö solution filtered through a 0.8 µm filter. The filtered Solution of the photoresist is then applied to a sili at 2000 rpm spun cium wafer and on a hot plate for 2 min 100 ° C dried. The thickness of the paint layer obtained is 5 µm. After exposure with a 350 W mercury ultra-high pressure lamp (through a mask) for a duration of 10 s the substrate is placed on a hot plate at approx. 200 ° C. for 3 s placed. Subsequently, γ-butyrolactone is developed for 30 s, being stopped with water. It will be sharp Preserve structures; the resolution is 5 µm.

Example 2

100 Massenteile der Lacklösung nach Beispiel 1 werden mit 0,46 Massenteilen Vinyl-tris(methoxyethoxy)-silan, 5,5 Massenteilen des Photoinitiators nach Beispiel 1 und 0,92 Massenteilen Iso propylthioxanthon versetzt und dann mit 100 Massenteilen Meth oxypropylacetat verdünnt. Die über ein 0,8-µm-Filter druckfil trierte Lösung wird bei 2000 U/min auf einen Siliciumwafer aufgeschleudert, dann wird 50 min bei 70°C in einem Umluftofen getrocknet. Die Dicke der dabei erhaltenen Lackschicht beträgt 2 µm. Nach der Belichtung mit einer 350-W-Quecksilberhöchst drucklampe für die Dauer von 2,5 s wird das Substrat 3 s lang auf eine ca. 200°C heiße Heizplatte gelegt. Anschließend wird 60 s mit Cyclohexylacetat entwickelt, wobei durch Eintauchen in Xylol abgestoppt wird. In der photostrukturierten Schicht sind 2-µm-Strukturen aufgelöst.100 parts by mass of the paint solution according to Example 1 are 0.46 Parts by weight of vinyl tris (methoxyethoxy) silane, 5.5 parts by mass of the photoinitiator according to Example 1 and 0.92 parts by mass of Iso propylthioxanthone and then mixed with 100 parts by mass of meth diluted oxypropylacetate. The pressure fil through a 0.8 µm filter trated solution is at 2000 rpm on a silicon wafer centrifuged, then 50 minutes at 70 ° C in a forced air oven dried. The thickness of the lacquer layer obtained is 2 µm. After exposure to a 350 W mercury maximum Pressure lamp for 2.5 s, the substrate is 3 s long placed on a hot plate at approx. 200 ° C. Then will Developed for 60 s with cyclohexyl acetate, taking by immersion is stopped in xylene. In the photostructured layer 2 µm structures are resolved.

Example 3

Zu einer Lösung von 130 Massenteilen eines handelsüblichen hy droxyfunktionellen Epoxidharzes (Hydroxylwert: 0,39, Epoxid wert: 0,025 bis 0,042), mit einem Erweichungsbereich von 140 bis 155°C und einem mittleren Molekulargewicht von 3750, in 250 Massenteilen Methoxypropylacetat werden 83 Massenteile Isocyanatoethylmethacrylat und 0,2 Massenteile Dibutylzinndi laurat gegeben, anschließend wird bei Raumtemperatur 24 h lang gerührt. Die Reaktionslösung wird dann mit 10 Massenteilen Ethanol versetzt und 5 h bei Raumtemperatur gerührt. Die re sultierende Lösung besitzt einen Feststoffgehalt von ca. 45%.To a solution of 130 parts by mass of a commercially available hy doxy-functional epoxy resin (hydroxyl value: 0.39, epoxy value: 0.025 to 0.042), with a softening range of 140 up to 155 ° C and an average molecular weight of 3750, in 250 parts by mass of methoxypropylacetate becomes 83 parts by mass Isocyanatoethyl methacrylate and 0.2 parts by mass of dibutyltin di given laurate, then at room temperature for 24 h touched. The reaction solution is then 10 parts by mass Ethanol was added and the mixture was stirred at room temperature for 5 h. The right the resulting solution has a solids content of approx. 45%.

Zu 100 Massenteilen dieser Lacklösung werden 0,46 Massenteile Vinyl-tris(methoxyethoxy)-silan, 3,6 Massenteile des Photoini tiators nach Beispiel 1, 0,92 Massenteile Isopropylthioxanthon und 100 Massenteile Methoxypropylacetat gegeben; anschließend wird die Lösung über ein 0,8-µm-Filter druckfiltriert. Die filtrierte Lösung des Photolacks wird dann bei 1800 U/min auf einen Siliciumwafer aufgeschleudert und auf einer Heizplatte 2 min bei 100°C getrocknet. Die Dicke der dabei erhaltenen Lackschicht beträgt 2 µm. Nach der Belichtung mit einer 350-W- Quecksilberhöchstdrucklampe (durch eine Maske) für die Dauer von 3 s wird das Substrat 3 s lang auf eine ca. 200°C heiße Heizplatte gelegt. Anschließend wird 60 s mit Cyclohexylacetat entwickelt, wobei durch Abspritzen des Substrats mit Wasser abgestoppt wird. In der photostrukturierten Schicht sind 2-µm- Strukturen aufgelöst.0.46 parts by weight of vinyl tris (methoxyethoxy) silane, 3.6 parts by weight of the photoinitiator according to Example 1, 0.92 parts by weight of isopropylthioxanthone and 100 parts by weight of methoxypropyl acetate are added to 100 parts by weight of this coating solution; the solution is then pressure filtered through a 0.8 µm filter. The filtered solution of the photoresist is then spun onto a silicon wafer at 1800 rpm and dried on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. The thickness of the lacquer layer obtained is 2 µm. After exposure with a 350 W high-pressure mercury lamp (through a mask) for 3 s, the substrate is placed on a hot plate at approx. 200 ° C. for 3 s. The mixture is then developed for 60 s with cyclohexyl acetate, the process being stopped by spraying the substrate with water. 2 µm structures are resolved in the photostructured layer.

Example 4

Zu 100 Massenteilen der Lacklösung nach Beispiel 3 werden 0,46 Massenteile Vinyl-tris(methoxyethoxy)-silan, 2,7 Massen teile des Photoinitiators nach Beispiel 1, 0,46 Massenteile Isopropylthioxanthon und 50 Massenteile Methoxypropylacetat gegeben. Die über ein 5-µm-Filter druckfiltrierte Lösung wird bei 1000 U/min auf einen Siliciumwafer aufgeschleudert, dann wird 30 min bei 70°C in einem Umluftofen getrocknet. Die Dicke der dabei erhaltenen Lackschicht beträgt 8 µm. Nach der Be lichtung mit einer 350-W-Quecksilberhöchstdrucklampe für die Dauer von 2 s wird das Substrat 5 s lang auf eine ca. 200°C heiße Heizplatte gelegt. Anschließend wird 40 s mit Benzylace tat entwickelt, wobei mit Xylol abgestoppt wird. Die Auflösung der photostrukturierten Schicht beträgt 8 µm.100 parts by mass of the coating solution according to Example 3 0.46 mass parts of vinyl tris (methoxyethoxy) silane, 2.7 masses parts of the photoinitiator according to Example 1, 0.46 parts by mass Isopropylthioxanthone and 50 parts by mass of methoxypropylacetate given. The solution is pressure filtered through a 5 µm filter spun onto a silicon wafer at 1000 rpm, then is dried for 30 min at 70 ° C in a forced air oven. The fat the lacquer layer obtained is 8 µm. After loading with a 350 W high pressure mercury lamp for the Duration of 2 s, the substrate is at approx. 200 ° C. for 5 s hot heating plate. Then 40 s with Benzylace tat developed, stopping with xylene. The resolution the photostructured layer is 8 µm.

Claims

1. Process for the production of heat-resistant structured layers based on epoxy resin or polyether by applying radiation-sensitive soluble polymers in the form of a layer or film to a substrate, irradiating the layer or film by negative templates with actinic light or by guiding a light, electron or laser - or ion beam and removal of the non-irradiated layer or foil parts, characterized in that photopolymers in the form of addition products of olefinically unsaturated monoisocyanates with hydroxyl-containing epoxides or polyethers are used and that after the irradiation briefly to a temperature < 150 ° C is heated.

2. The method according to claim 1, characterized records that heating in a period up to 10 s takes place.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the photopolymers together with light- or radiation-sensitive copolymerization gene compounds, especially acrylate and methacrylate groups compounds containing pen.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the photopolymers together men with photoinitiators and / or photosensitizers are set, especially together with 2-methyl-1- [4-methyl thio-phenyl] -2- [4-morpholino] propanone-1, preferably in com combination with a thioxanthone.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that as olefi nisch unsaturated monoisocyanate contains a methacrylate group isocyanate or an addition product of hydroxyethyl (meth) acrylate on 2,4-diisocyanatotoluene is used.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that epoxies be used with aromatic partial structures, in particular those with a molecular weight between 500 and 50,000.

7. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that as a poly ether phenoxy resins are used, especially with a Molar mass between 10,000 and 30,000.

8. Heat-resistant structured layer, made according to egg nem or more of claims 1 to 7.

9. Use of the structured layer according to claim 8 as Resist with intermediate protective function in case of structural transfer processes by electroplating, wet and dry etching like through ion implantation.

10. Use of the structured layer according to claim 8 as Protective and insulating material in electrical engineering, in particular in semiconductor technology.