专利名称:用光刻法处理薄金属片的方法
本发明涉及使用光刻技术处理薄金属片的方法，例如，这种方法能应用于电视接收机显像管中的阴罩的微制作。
在用于彩色显像管的阴罩的制作中，光刻技术用来形成阴辊材料中的圆形的或狭缝的孔隙以使电子束从其中通过。更特殊地，在一个拉长的、带状金属片诸如展性软钢片或殷钢片的表面形成一个光刻胶层，在暴光、冲洗等步骤后产生一个保护层，一种腐蚀液喷洒到金属薄片的表面以将通过保护层孔隙暴露的金属片部分溶解从而在金属片上形成所期望的孔隙。
其中，如在阴罩的情况下，对孔隙尺寸要求有高精度，通常的方法是在金属片上形成具有图案影像的保护层并向其上喷洒一种腐蚀液以达到这种要求。本发明的目的是提供一种对此种技术改进的方法。
欲被处理的拉长的带状金属片是超薄的，例如，具有约0.05毫米的厚度，对于每个加工步骤均要向前运动的金属片，在其环绕辊筒的腹部可能破裂。为了避免这种破裂就需要使连续生产线上的金属片的传送履带尽可能地平以使金属片的卷绕运动最小。这就产生了生产设备的长度大大增加的问题。既使金属片是薄板状并且其传送履带是平的，如果金属片极薄，由于处理溶液的冲力，金属片也会起皱或破裂，造成加工的困难。
本发明已被用来解决上述现有技术中的问题。因此，本发明的目的是提供一种蚀刻薄金属片的方法，在利用已有生产设备传输金属片的过程中不存在金属片破损现象，并且形成保护层、腐蚀金属片和从金属片上除去保护层的步骤与已有技术相同。
本发明利用这样一个事实来达到上述目的，即一薄金属片通过仅从其一个面来腐蚀就能被高精度地开孔。也就是说，如果金属片是薄的，仅向其一个面加上腐蚀液就能有效地蚀刻此金属片，使透过其材料厚度达到另一面，并且产生的孔隙具有最佳造型。本发明基于此事实，并向薄金属片上不加腐蚀液的一面附加一个支承片，以此加固金属片。这样加固的金属片在其传输过程中就不会发生破损。
更具体地，根据本发明的第一种情况，处理薄金属片的方法包括的步骤为在金属片的某个表面上固定地复盖一支承片;在金属片的另一面加光刻胶材料以形成一光刻胶层;将所期望的图案影像暴光在此光刻胶层上;在此光刻胶层上加显影液以在此层上显出图案像，借此将具有一个所期望图案的金属片表面显露出来;在此金属片表面加腐蚀液以腐蚀此金属片表面的暴露部分;清除金属片上的光刻胶层;以及将支承片从金属片上移去。
根据本发明的第二种情况的处理方法包括下列步骤分别在支承片的正反两面固定地复上金属片;向金属片加一种光刻胶材料以在其上形成光刻胶层;将所期望的图案像暴光在光刻胶层上;向光刻胶层上加显影液以使光刻胶层上的图案显影，从而使具有所期望图案的金属片表面显露;向金属片表面加一种腐蚀液以将如此被暴露出来的金属片表面腐蚀;从金属片上除去光刻胶层;从支承片上取出金属片。
按照本发明的第一种情况，金属片和支承片被层叠为一个单元，所得的组合结构具有加强了的坚固性。如此加固的金属片经受如下加工步骤作一个光刻胶层，将胶层弄干，将其暴露在光线下，显影图案影像，及加腐蚀液。因此，即使是薄的金属片，完全避免了由于它的纵向卷绕运动或处理液冲击所造成的破损。当金属片足够薄时，可仅从其一个面上腐蚀来达到令人满意的孔隙成形精度。
按照本发明的第二种情况，一对金属片被加到一个支承片的正反两面，并同时被加工。这使得阴罩等的制作实现了已有技术生产率的两倍。
本发明其它特点和优点将从下列说明中体现出来。
图1(A)-(H)为金属片在根据本发明第一种情况的各种处理步骤中的局部垂直剖面图。
图2(A′)-(H′)类似于图1(A)-(H)，用来说明本发明的第二种情况。
图1(A)-(H)为一个拉长的、带状金属片在各种加工步骤中的局部垂直剖面图，说明了根据本发明第一种情况的加工金属片的方法。首先，从金属片11，例如图1(A)中所示的超薄钢片上除去油脂。然后一个由人造树脂制成的支承片12和所含的粘附层13加在金属片11的背面，如图1(B)所示。接着，向支承在支承片12上的金属片11的正面加一种水溶性的或油溶性的光刻胶材料。该光刻胶材料被干燥，在金属片11的正面形成一个光刻胶层14，如图1(C)所示。一种干的薄膜保护层可以用来代替液态的光刻胶材料。之后，如图1(D)所示，一个单独制备的图案原模被紧贴放在光刻胶层14上并且光L被投射在其上以将图案暴光到光刻胶层14上。图像通过利用一种显影液被显影，随后定影处理、漂洗、干燥和烧制，产生如图1(E)所示的具有一个所期望图案的保护层16。在所描述的具体实例中，一种负型的光刻胶材料用来形成保护层，当然也可改而用正型的光刻胶材料。接着，一种腐蚀液被喷洒在被保护层16盖住的金属片11的表面，腐蚀掉金属片11上透过保护层16的孔隙暴露在外的部分。这样造成了金属片11上形成的缝隙18，如图1(F)所示。在该腐蚀步骤中，由于金属片11的背面被支承片12紧贴着，腐蚀液将不会流到金属片11的背面去。所以，金属片11被精确地腐蚀成所期望的形状，腐蚀步骤后接着是漂洗步骤，然后将保护层16从金属片11上除去，如图1(G)所示。在进一步的漂洗步骤后，最终，支承片12被从金属片11的背面剥去，得到一个包括刻有重多缝隙18的金属片11的阴罩。
图2(A′)-(H′)为按照本发明第二种情况的金属片加工方法说明的局部垂直剖面图。在该加工方法中，如在前面第一种方法中一样，缝隙通过图2(A′)-(H′)所示的步骤被成形在金属片上。按第二种情况的处理方法与前述方法的不同之处在于，它是同时处理二个金属片而不是一个。如图所示，该第二种方法使用了由人造(合成)树脂材料形成的支承片12′和在其两面所含的粘附层13′，并且两个拉长的、带状材料片11′被贴在支承片12′的正反两个面上。这样，两个金属片11′穿过同一块支承片12′面面相对。因此，可以说，按照本发明的第二种情况的方法是按照第1种情况的方法的两倍效果。在图2(A′)-(H′)描述的方法中，通过向相对的金属片11′用相同的图案印像便制作出相同的产品。但是，本方法也可对两个金属片11′使用不同的图案影像。
下面将描述本发明的一个实际应用例。首先，将具有25微米厚的超薄冷轧钢片的表面用三氯乙烯(trichlene)除油，如果该表面被沾污的话。然后，沙尼台克特XA-27(Sanitect XA-27)(商标名;由日本San-ei Kagaku Kogyo K.K.制造)，其为具有50微米厚的宽粘着带，作为一支承膜被粘附在超薄钢片的背面。作为其两个面上有粘附层的支承片使用了Duplex Adhesive Tape第532号(日本Nitto Denki Kogyo K.K.制造)，所述超薄钢片的背面被粘附到这种带子的每个正反两面。接着，通过5份10%浓度的酪蛋白含水溶液(酪蛋白是一水溶性高分子组合物)与1份3.5%重量/体积百分比的氯化铵重酪酸盐含水溶液的混合来制备成一种具有感光性的溶液。使用一个棒涂层装置在钢片表面加一层适当厚度的此种具有感光性的溶液，然后在100～150℃温度下加热干燥5分钟，结果，一种约7微米厚的具有感光性的或光刻胶层在超薄钢片的表面形成。然后，一个图案原模被紧贴在这层具有感光性的表面层上，并在一5千瓦的金属卤化物灯下，距离50厘米暴光20秒钟。暴光后，用一具有20公斤/厘米压力的自来水喷射到其具有感光性的表面层上来显影此图案像。这除去了在暴光阶段中与模子变黑部分紧紧接触的那部分感光层，借此在感光层上形成缝隙，钢片表面透过此感光层被暴露。接着，通过将钢片浸到3%重量/体积比的无水铬酸中，经40秒以进行硬化处理，然后用水漂洗钢片洗去留在其上的酸液。脱水后，将此钢片在200℃～250℃的温度下焙烧2分钟以增加表面保护。接着，一42%的三氯化铁的含水溶液在45℃温度下以2公斤/平方厘米的压力被喷到此钢片上，从而通过钢片的暴露部分形成缝隙。此钢片在蚀刻后被漂洗，其后是除去表面层的步骤，这时，将带保护层的钢片浸到一苛性苏打含水溶液与表面活性剂相混合的溶液中并加热到90℃，当保护层被除去后，再次漂洗此钢片，最后从此钢片的背面将粘附带卷下，这样完成了一具有多重孔隙的超薄钢片的制作。支承片的长度最好与拉长的带状超薄钢片的长度相同，但这一点不是必须的。例如，许多短的支承膜也可加到拉长的带状金属片的背面，这种支承片以部分重叠的形式连续地相互连接，借此防止蚀刻溶液接触到金属片的背面。因此，在本发明中，支承片的长度不受限制，进一步，金属片可以是薄片形的而不具有拉长的带状外形。
权利要求
1.一种处理薄金属片的方法，其特征在于包括下列步骤将一支承片固定地加在所述金属片的任何一个表面上；向所述金属片的另一表面加一种光刻胶材料以在其上形成一个光刻胶层；向所述光刻胶层上暴光所期望的图案影像；向所述光刻胶层上加显影液以使所述光刻胶层上的所述图案像显影，从而露出一具有所期望的图案的金属片表面；向所述金属片的表面加腐蚀液以腐蚀所露出的所述金属片表面；从所述金属片上清除所述光刻胶层；以及从所述金属片上除去所述支承片。
2.一种处理薄金属片的方法，其特征在于包括下列步骤固定地将所述金属片加到一个支承片的正反两面;分别地向所述金属片加光刻胶材料以使在其上形成光刻胶层;在所述光刻胶层上暴光所期望的图案影像;向所述光刻胶层上加显影液以将所述光刻胶层上的所述图案像冲洗出来，从而暴露具有所期望图案的金属片表面;向所述金属片表面上加一种腐蚀液以将所述的暴露出的金属片表面腐蚀;从所述金属片上除去所述光刻胶层;及从所述支承片上取出所述金属片。
专利摘要
一种制造有孔阴罩的处理薄金属片的光刻方法。所述方法利用了一个支承层来支承金属薄片。在金属片上形成一个光刻胶层以确定图案影像。透过确定图案影像的光刻胶层的孔隙向金属片表面供给一种腐蚀液以腐蚀金属表面。然后将光刻胶层从金属片上除去，并将金属片从支承片上取出。最终的金属片形成具有多重孔隙的阴罩。分别将两个金属片置于支承片的正反两面并同时处理两个金属片，生产率可提高一倍。
文档编号H05K3/06GK87102767SQ87102767
公开日1987年10月28日 申请日期1987年4月10日
发明者山本纪雄, 川崎腾, 神鸟武文, 安滕良一 申请人:大日本网目版制造株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan