Способ получения фотографических изображений

 

(; <) 73О! 25

Союз Советских

Социалисти ческих

Республик

К АВТОГСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 17.12.75 (21) 2300458/23-04 (51) М Кя з

G ОЗС 1/72 с присоединением заявки No

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень ЛЪ 23

Дата опубликования описания 23.06.82

СССР ло делам изобретеихй (53) УДК 771.72.023.

415 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения Г. А. Браницкий, В. В. Свиридов, С. К. Рахманов, А. Л. Комаров и Г. А. Рагойша

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ

ИЗОБРАЖЕНИЙ

Изобретение относится к способам получения изображений на бессеребряных фотографических материалах и может найти применение в микроэлектронике, в практике изготовления микрофильмов и т. д.

Известен способ получения фотографических изображений на материале, состоящем из диэлектрической подложки, полупроводникового слоя толщиной не менее

0,1 мкм и слоя металла или сплава в количестве 10 — г/см и более, путем экспонирования и проявления в растворах серебряных физических проявителей (11.

Недостатком известного способа является низкая светочувствительность к видимой области спектра, невозможность проявления центров скрытого изображения в растворах бессеребряных физических проявителей.

Целью изобретения является создание способа получения фотографических изображений, позволяющего повь.сить светочувствительность материала к видимой области спектра и обеспечивающего возможность получения на нем негативных изображений.

Сущность изобретения заключается в том, что при реализации известного способа получения фотографических изображений на диэлектрическую подложку последовательно наносят слой металла илп сплава в количестве 10 — — 10 — г/см и слой полупроводника в количестве 10 — 4— — 10- г/см, а проявление осуществляют

5 в серебряном или бессеребряном физическом проявителе.

Особенностью способа является и то, что металл или сплав из растворов металлизации или растворов физических проявителей

10 осаждается не на позитивных, как в известном способе, а на негативных центрах проявления, которые образуются на засвеченных местах в системе полупроводник — металл — подложка. При этом получается нега15 тинное фотографическое изображение или негативный токопроводящий рисунок из металла или сплава.

Получение негативных фотографических изображений и токопроводящих рисунков

2о по предлагаемому способу оказывается возможным благодаря TQM1, что используются весьма незначительные количества металла или смеси металлов, или сплава (около 10 — г/см и менее) и полупроводни25 кового вещества или смеси полупроводниковых веществ (слои чувствительных к свету галогенидов металлов толщиной

0,01 мкм и менее), образующих при нанесении на диэлектрическую подложку в зо предлагаемой последовательности высоко730125 чувствительную к видимому свету систему, в которой при весьма незначительных временах экспозиции на облученных местах формируются каталитически активные центры для осаждения металла или сплава из растворов металлизации. Образование высокочувствительной к видимому свету системы происходит, по-видимому, вследствие частичной диссоциации полупроводникового вещества при его нанесении на подложку методами вакуумного испарения и взаимодействия продуктов этой диссоциации с частицами металла.

При изменении порядка нанесения металла и полупроводника на подложку па обратный, как в известном способе, и использовании этих веществ в больших по сравнению с предлагаемыми количествами не представляется возможным получить высокочувствительную к свету систему и негативные фотографические изображения или рисунки из токопроводящих пленок металлов и сплавов за счет использования методов химического осаждения этих веществ из растворов.

Особенностью предлагаемого способа является также то, что в нем, наряду с чистыми металлами, образующими с полупроводниковым веществом (или смесями полупроводниковых веществ) светочувствительную систему, на подложку перед металлизацией могут быть нанесены смеси металлов и сплавов. Это позволяет расширить возможности способа, так как на экспонированных участках образуются центры, обладающие каталитической активностью в реакции восстановления не только ионов серебра, но и ионов других благородных и неблагородных металлов из растворов физических проявителей или растворов металлизации, на которых вследствие этого можно осаждать самые разнообразные металлы и сплавы.

Материал, полученный нанесением на подложку тонкого слоя металла и полупроводника, оказывается стабильным при хранении. Негативные каталитически активные центры для осаждения металла или сплава из раствора металлизации могут быть сформированы в нем при экспонировании как сразу после получения, так и спустя несколько суток.

По предлагаемому способу в качестве подложки могут быть использованы различные диэлектрики (бумага, полимерные пленки, стекло, керамика, стеклотекстолит и др.).

Как уже отмечалось, на подложку перед химической металлизацией из растворов должны быть нанесены тонкий слой металла, смеси металлов или сплава, а затем слой полупроводникового вещества, смеси полупроводниковых веществ или смеси полупроводникового вещества с диэлектриком. При этом могут быть использованы

10 !

25 зо

65 как благородпые металлы (например, Лр, Au, Pd, Pt), так и пеблагородпыс (например Cu, Sn), а также в качестве полупроводникового вещества обы-пго используются такие, которые при контакте с металлом сразу или при хранении образуют светочувствительную систему. К, таким веществам, в частности, относятся чувствитсльныс к действию света галогениды свинца (PbJ ), кадмия (CdJq), а также смеси, например

РЯ2 — Cd 4.

Матсриал, полученный после нанесения на подложку металла и полупроводника, черезвычайно чувствителен к видимому cBcTv и должен храниться в темноте. Конфигурация рисунка задается экспонированием материала через негатив или шаблон. Может быть использована как контактная, так и проекционная печать с использованием фотоувеличителя. Экспонирование может осуществляться любым источником видимого излучения, например лампой накаливания мощностью 60 Вт. При расположении материала на расстоянии 30 см от лампы время экспонирования обычно не превышает 1—

10 с.

Для получения фотографических изображений и рисунков за счет осаждения металлов или сплавов на негативных каталитически активных центрах, сформированных на подложках при экспонировании, могут быть использованы известные, описанные в литературе ipастворы для металлизации, например растворы для меднения, серебренпя, платинирования, золочения, палладирования и т. д, При необходимости методы химического осаждения металлов могут сочетаться с электрохимическими. Адгезия осажденного металла или сплава к подломке оказывается вполне удовлетворительной.

При необходимости она может быть существенно увеличена прогревом.

Разрешающая способность процесса изготовления рисунка зависит от большого числа факторов: природы подложки, природы металла и полупроводника, условий экспонирования и металлизации, состава растворов металлизации и др.

В опытах при использовании растворов серебрения и меднения на стеклянных подложках легко различается более 100 мин/мм.

Предлагаемый способ получения рисунков из токопроводящих металлов и сплавов на диэлектрических подложках, включая стекло, керамику и стеклотекстолит, может найти широкое применение в практике изготовления различных устройств (шкал, трафаретов, проводящих дорожек и др.) и в микроэлектронике.

Пример 1. На фильтровальную бумагу путем термического испарения в вакууме (5 10 — тор) наносят вначале тонкий слой серебра (5 10- г/см ), а затем йодида свинца (100 А). Полученный материал экспонируют через трафарет лампой накалива730125 ния (60 Вт) на расстоянии 30 см в течение

2 с. Видимое негативное фотографическое изображение ооразуется через 20 с при контакте экспонированного материала с раствором физического серебряного проявителя следующего состава: соль Мора 15,64 г;

Fe((NOs)s.9НО 8,08 г; лимонная кислота

3,84 г; Н О 120 мл (А); додецпламин 0,2о/о, ОП-7 0,2о/о (ДДЦА: ОП-7=-2: lj Б; АНХО;

1,69 г; Н О 20 мл (В) . А: Б: В == 6: 3: 2.

При увеличении времени проявления до

1 мин получают рисунок из токопроводящей пленки серебра.

Аналогичныс результаты получаются в том случае, когда вместо серебра для создания светочуBcTBUTcльной системы используют слой меди толщиной 8 10 — г/см (время экспонирования 0,5 с), слой золота такой же толщины (время экспонирования 4 с) или слой олова толщиной 3 10 —" г/см (время экспонирования 10 с), а также при замене йодида свинца на йодид кадмия (время экспонирования 15 cl.

Сходные результаты получают при замене бумажных подложек на стеклянные, керамику, полимерные пленки.

Пример 2. На фильтровальную бумагу путем термического испарения в вакууме (5 10 — тор) наносят сначала тонкий слой меди (5,10 — ), а затем йодида свинца (100 А) . Для получения фотографических изображений или рисунков из меди материал после экспонирования лампой, как в примере 1, помещают в раствор меднения следующего состава: CuSO„.5Í20 25 г; сегнетова соль 150 г; КОН 190 г; Н О до

1 л (А); формальдегид 37о/о (Б).

Части А и Б смешивают перед употреблением в соотношении 4: 1.

Бсзвуальный токопроводящий рисунок из меди получают при контакте экспоннрованного материала с раствором в течение

180 с.

Для получения рисунка из сплава меди с никелем используют раствор меднения того же состава, содер кащий в части А 0,5 г

NiSO4 7Н20.

Пример 3. На бумажную подложку одновременным испарением в вакууме (8. 10 — о тор) наносят слой меди (8 10 — г/см и 3 10 — г/см ), а затем слой

Pb J, (100 А). Материал экспонируют, как в примере 1 в течение 1 с через трафарет.

Негативное фотографическое изображение получают после погружения в серебряный физический проявитель (того же состава, как в примере 1) на 5 с. Увеличение времени проявления до 15 с приводит к получению негативного токопроводящего рисунка.

П р и м ер 4. На стеклянную подложку термическим испарением в вакууме наносят слой меди 8 10 — г/см, а затем Pb Jq о (100 А). Материал экспонируют через негатив методом контактной печати лампой

i()

20 о зо

-1О

6О

65 накаливания мощностью 60 Вт в течение

20 с. После проявления в течение 15 с в серебряном проявителе (того же состава, что в примере 1) образуется негативный токопроводящнй рисунок из серебра.

Аналогичные результаты получают при

3;1èåUL контактной печати на проекционную с использованием фотоувеличителя.

Время экспонирования материала составляет 1 мин.

Пример 5. На бумажную подложку термическим испарением в вакууме (8 10 — о тор) наносят сплав, содержащий

Jn, Au, Са в количестве 1 ° 10- г/см . Экспонирование осуществляют также, как в примере 1. 1-lегатнвный токопроводящий рисунок получают через 15 с после проявления в физическом серебряном проявителе того же состава, что и в примере 1.

Пример 6. На фнльтровальную бумагу путем термического испарения в вакууме (10 — 4 тор) наносят вначале слой меди (3 10 †г/см ), затем слой хлорида таллия

Т1С1 (160 А). Полученный материал экспонируют через трафарет лампой накаливания (60 Вт) на расстоянии 12 см в течение 20 с. Видимое негативное фотографическое изображение образуется через 4 мин после погружения экспонированного материала в раствор серебряного физического проявителя, состав которого приведен в примере 1.

П р и м ер 7. Так же, как и в примере 6, на фильтровальную бумагу наносят слой о меди (3 10 s г/см ) н слой Tl Вг (320 А).

Полученный материал экспонируют, как в примере 6, в течение 5 с, после чего обрабатывают, как в примере 6. Образуется видимое негативное изображение.

П р и м ер 8. Так же, как и в примере 6, на фильтровальную бумагу наносят слой сплава (CU 95 /о, Zn 4 /о, в количестве до

l о/о содержатся Fe, РЬ, Sn, Ni, Sb, Bi, P) (4 10 — г/см ) и слой Pb Jq (40 А). Полученный материал экспонируют, как в примере 1, в течение 0,1 с и далее обрабатывают, как в примере 1. Образуется видимое негативное изображение.

П р и м ер 9. Так же, как и в примере б, на фильтровальную бумагу наносят слой сплава (Cu 64о/о, Zn 32о/о Pb Зо/о), в количестве до 1 /о содержатся Sn, Si, Bi, Ni, о

Ге, Аl, P) (3 10 — 8 г/см ) и слой Pb (40 А).

Полученный материал обрабатывают, как в примере 8. Образуется видимое негативное изображение.

Формула изобретения

Способ получения фотографических изображений на материале, состоящем из диэлектрической подложки, слоя металла или сплава и полупроводникового слоя, путем экспонирования и проявления, о т л и ч а ю730125

Составитель В. Матросов

Техред А. Камышиикова

Корректор Е. Михеева

Редактор П. Горькова

Заказ 764/12 Изд. _#_e 15? Тираж 489 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и г ткрытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 щи и си тем, что, с целью повышения светочувствительности материала к видимой области спектра и обеспечения возможности получения на нем негативных изображений, на диэлектрическую подложку последовательно наносят слой металла или сплава в количестве 10 — т — 10 г/см и слой полупроводника в количестве 10 — 4— — 10 з г/см, а проявление осуществляют в серебряном или бессеребряном физическом проявителе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

11. Патент Великобритании ¹ 1151310, кл. G 2G, 1969 (прототип).