Фотографический материал Советский патент 1978 года по МПК G03C1/72 

Изобретение относится к фотографическим материалам, проявление которых осуществляется в растворах физических проявителей. Такие фотографические материалы могут быть использованы, например, для изготовления фотошаблонов с высоким разрешением для полупроводниковой промышленности. Известен фотографический материал, проявляемый физическим проявителем, состоящий из термостойкой подложки и светочувствительного слоя из прозрачной пленки двуокиси Титана I. Активирование светочувствительного слоя известного материала к УФ-свету осуществляют путем прогрева материала в - атмосфере, содержащей кислород, при 400- 900°С. Проявление центров скрытого изображения (СИ), образующихся в фотографическом материале при его экспонировании, осуществляют в растворах серебряных физических проявителей. К недостаткам известного фотографического материала следует отнести, во-первых, необходимость использования термостойких подложек, выдерживающих нагрев до 400- 900°С. что делает невозможным использование в качестве подложек прозрачных полимерных пленок, и, во-вторых, применение для проявления центров СИ растворов только серебряных физических проявителей. Наиболее близким по технической сущности к предложенному материалу является известный фотографический материал, проявляемый бессеребряным физическим проявителем, состоящий из подложки и светочувствительного слоя - двуокиси титана, диспергированной в полимерном связующем (2J. В качестве подложки в известном материале могут быть использованы полимерные пленки, например лавсан, или бумага. Недостатком известного материала является его низкая разрешающая способность, обычно не превыщающая 100-150 лин/мм, обусловленная использованием в качестве светочувствительного соединения порошка двуокиси титана. Вследствие того, что такой материал является малопрозрачным, он является материалом однократного использования - он применяется только для получения на нем конечного изображения и

не может быть использован, например, в качестве фотошаблона в фотолитографии.

Целью изобретения является повышение разрентющей способности матер11ала и цикличности его использования.

Поставленная цель достигается те.м, что в фотографическом .материале, проявляемом физическим бессеребряным проявителем, сое тоящем из подложки и светочувствительного слоя на основе титансодержащего фотополупроводника, светочувствительный слой выполнен из гидроокиеи титана и материал дополнительно имеет на светочувствительном слое слой из водопроницаемого полимера, например поливинилового спирта |ПВ().

Предложенный материал имеет повышеннуюразрешающую способность ( 1000 лин/мм), высокий контраст изображения и повьпиенное количество циклов его использования (например, в качестве фотоиикз.юиа).

В соответствии -с изобретением для получения с,1оя гидроокиси титана на поверхности подложки используют известные способы. В частности прозрачный слой гидроокиси титана может быть иолучен путем нанесеш1я на подложку титанорганически.х соединений, мапри.мер алкоксисоединений, подвергаюш,ихся гидролизу в контакте с влагой воздуха при незнач11тельном на1февании (до 100-150°С). Для усиления процесса гидролиза слой титанорганическбго соедине1шя можно обрабатывать в парах или в водиом растворе аммиака. Наилучшие резульгаты иолучают при нанесении на подложку с.поя из раствора полибутплтитаната в третичном бутиловом спирте с последующи.м прогревом на воздухе при 100°С в течение 20-60 мин и обработкой в парах аммиака.

Активированиесветочувствительно1о

слоя предложенного материала к УФ-свету проводят путем покрытия слоя гидроокиси титана слоем водопроницаемого полимерного .материала, например ПВС толщиной 0,1 - 3 мкм, н прогрева фотослоя нри 100°С в течение 5-20 мин.

В качестве подложки могут быть испо.1ьзованы любые полимерные .материалы (лавсан, триацетатная основа и др.), бумага, стекло, кварц и др., выдерживающие нагрев до 100-150°С.

Пример 1. Для получения прозрачного слоя гидроокиси титана толщиной 50- 1500 .4 на стеклянную пластинку наносят 2-3 мл 0,5-15%-ного раствора нолибутилтитаната в третичном бути.ловом спирте, избыток раствора удаляют вращением нри 2000 об/мин в течение 2-3 с и высушивают при 100°С в течение 30 мин. По аналогичной .методике на сформированный слой гидроокиси титана наносят слой ПВС толщиной 0,15-3 мкм, используя 3-10%-ный водный раствор, и полученный материал прогревают при 100°С в течение 5- -10 мин.

Фотослой экспонируют полным ClieKT|U)M

ртутно-кварцевой лампы ПРК-2 на расгм)янии 25 см. Время экспонирования через трафарет 3-20 с, через фотои аблон (стекло

К-8) 20-90 с. Лосле экспонирования фото5 слой проявляют в медном физическом проявителе состава, г/л:

А. CuSQ, - 5Н О 35 Сегпетова 120 NaOnГ,0

Триэтаноламин -I

Б. 30%-ный водный раствор СП; О. А и Б берут в соотношении 8:1. Температура проявления 20°С, время проявления 10 мин. Получают негативное изо5 бражение фотошаблона или трафарета.

Пример 2. Условия приготовления и экспонирования фотослол остаются без изменений. После экспонирования фотослой обрабатывают в растворе,содержащем, г/л; PdCla 2, 8-10, NaOn 10-15, в течение мин, после чего промывают водой и проявляют в одном из растворов, содержащем , г/л:

1. NiCl.-enaO45

СбНцОг50

5NaHoPO - ПаО 180

до рН 8,3-8,6 2.A.CuSOvJH2O 100 Глицерин100

NaOH100

ОП-70,03

Температура проявления 20-25°С,время проявления 15 мин

Б.30 /о-ный водный раствор СП О А:Б 20:1

Температура проявления 20°С, время про явления 5

По.Пчают негативное никелевое или медное изображение с

Омакс 4, Dgy -О

.Пример 3. Для получения фотографического материала используют лавсановую пленку. Слой гидроокиси титана толшиной 50-

1500 А формируют из тех же растворов, что и в примере 1, путем полива или окунания. Для активирования слоя гидроокиси титана к УФ-свету на его поверхность после прогрева при 100°С в течение 30 мин наносят слой ПВС, с желатином тол НАИНОЙ 0,5-

1,5 мкм (для получения такого с.юя используют водный раствор ПВС - же.латкн с весовым соотношением 1:20 - 100).

Проявляют фотослой после экспонирования УФ-светом (как в примере 1) в серебряном физическом проявителе:

А. 5%-ный раствор AgNOj Б. Метол 5 г/л А:Б 1:5Лимонная кис

.та 20 г/л

Температура проявления 20°С, время проявления 5 мин. Получают негативное изображение с , D) 0,05.

Прозрачность фотоматериала в видимоГ области спектра до и после фотогр;к|)ической обработки обычно не ниже прозрачности самой подложки. Разрешаюп1ая способность составляет более 1000 лин/.м.м, что позволяет испо.1ьзовать предлагае.мый фотоматериал в качестве фотошаблона 6 фотолитографии.

Формула изобретения

Фотографический материал, проявляемый физически.м бессеребряны.м проявителем, сосгоя1П:и из под.южки и светочувствите.ibHoio с.юя на основе титансодержаи1его фотопол проио.чника, отличающийся том, что. с целью повьппения разрешаюше способности материал;) и цик,чичностн огп использования, свегочувствительный слои выполнен из гидроокиси титаиа и материал до олнительно имеет па светочувствительном с.юе с,1ой из водопроницаемого полиN cpa, например поливинилового спирта.

Источники информации, принятые во внимание пр.м экспертизе:

1.Патент СШ.А ДЬ 3409429, кл. 96-27, 1968.

2.Патент СШ.Л Л 3630743, кл. 96-88. 1971.