117_092-015DP-TW

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117_092-015DP-TW

發佈日期 : 2009-04-30

DTD版本：

1.0.0

發明專利說明書


※申請案號：092117166	※I P C 分類：

一、	發明名稱：
	低溫可撓性基材圖案轉移製程(全文下載)

二、

中文發明摘要：

本發明是在提供一種低溫可撓性基材圖案轉移製程，係利用液態抗蝕刻阻劑層塗佈於有導電圖案之模板上，待液態抗蝕刻阻劑層固化後進行導電層之塗佈，再以塗佈或黏著方式將所需之可撓性基材附著而成層狀結構，並在與模板離形之後施以蝕刻及剝除抗蝕刻阻劑層，達成導電圖案轉移至可撓性基材之目的；如此，即可避免製程中直接加熱軟化抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)以及塗佈導電層高溫製程而導致可撓性基材受熱產生變形，如此，可於製作時任意選擇基材之厚薄、種類。

三、

英文發明摘要：

四、	指定代表圖：
	(一)本案指定代表圖為：第(4)圖
	(二)本代表圖之元件符號簡單說明：
	1．．．模板
	11．．．導電圖案
	2a．．．抗蝕刻阻劑層
	3．．．導電層
	4．．．可撓性基材

五、	本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

六、	發明說明：
	【發明所屬之技術領域】
[n]	本發明是有關於一種低溫可撓性基材圖案轉移製程，尤指一種，可避免製程中直接加熱軟化抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)以及塗佈導電層高溫製程而導致可撓性基材受熱產生變形，如此，可於製作時任意選擇基材之厚薄、種類。
	【先前技術】
[n]	按，目前一般習用之奈米刻印蝕刻技術(NIL)，係將壓印模製(compression molding)的技術，應用在半導體蝕刻的圖案轉印中，因此，也逐漸受到重視；然而此種技術與一般刻印章十分類似，因為其係先以傳統微蝕刻(光罩, 電子束, 聚焦離子束等)技術將所要轉印的圖案(負片)製板於某種模板材料(通常為矽晶圓)上，然後以(PMMA--Polymethyl methacrylate, 一種高分子壓克力材料)當作「印泥」也就是「阻抗層(RESIST)」塗佈在元件基板材料上，之後再利用特殊的儀器，施以精確控制的壓力及溫度，而將模板壓印在元件基板上的PMMA，如此，模板上的圖案(正片)就轉印到高分子壓克力材料(PMMA)上，接著經過乾式蝕刻如電漿方式(PLASMA)或等向性離子蝕刻方式(RIE--Reactive ionic etching)進行蝕刻，就可得到所需的圖案；而以上述之技術來說，該奈米壓印微影是一種新的微影技術，它捨棄傳統的光學微影技術，其具有價格低廉、高產能的優點，且其應用之範圍非常廣泛，如可應用於製造可撓式基材之顯示器(例如：電子報紙，可翻閱及摺疊式電子書籍)；或電子及光電工業(例如：軟質印刷電路板製程)，所以奈米壓印微影技術無疑是下一世代液晶顯示器製程中重要的步驟。但是在傳統的顯示器製程中均以玻璃材料(玻璃轉移溫度 (Tg)＞700℃)為基材，對於在玻璃材料上進行銦錫氧化物導電膜(ITO)導電層塗佈，此技術將改變傳統光學微影製程。
[n]	雖然，此技術在目前可改變傳統光學微影製程，不過此技術其最重要的製程就是在製作導電圖案時，必須要加熱基材上之高分子材料如壓克力材料 (PMMA)、聚碳酸脂樹脂(PC)、聚苯乙烯樹脂(PS)等，使其超過其「玻璃轉化溫度-Tg」50~80℃以上，而使高分子薄膜層軟化才能接續下一製程之模板加壓以及圖案轉移的工作，換言之，若要加熱壓克力材料(PMMA)使之可以進行奈米壓印微影製程，則必須要加熱至170~200℃(PMMA Tg：105~120℃)，對於在矽晶片(IC製程)，或一些無機材料(石英玻璃：LCD製程，主要在石英玻璃基材上製作銦錫氧化物導電膜--ITO導電層圖案)為基材上製作圖案時，運用此製程在製造上並沒有問題；但是，應用於製造電子書，電子報等輕型顯示器的發展中，此類電子產品主要的要求就是輕、薄，以及可彎曲為其重點，所以，在製造此類(可撓性基板)顯示器所需要的基材材料就非高分子材料不可；如果要發展高分子材料為基材的可撓性顯示器，上述技術就無法進行，因為目前市面上透明而且高玻璃轉化溫度(大於170℃)之高分子產品非常稀少，而且價格昂貴。所以需要一特殊製程來進行圖案轉移而不使基材因為熱的原因產生型變或甚至分解，近來也有相關技術者使用紫外光交聯型(UV curing)方式在室溫下進行圖形轉移，已有相當不錯的成績，稱為感光高分子印壓製程(Step and flash)，如第10圖所示。不過，該技術因為使用照光交聯反應，所轉移的圖案會有些許收縮。並且在壓印過程中因為模板形狀限制會有高分子溶液不易充滿模板之情形如第11圖所示。
	【發明內容】
[n]	因此，本發明之主要目的在於可避免製程中直接加熱軟化抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)以及塗佈導電層高溫製程而導致可撓性基材受熱產生變形，如此，可於製作時任意選擇基材之厚薄、種類。
[n]	為達上述之目的，本發明係一種低溫可撓性基材圖案轉移製程，其包括有下列步驟：步驟一：取一具有導電圖案之模板，於該模板之導電圖案上塗佈液態抗蝕刻阻劑層，待該液態抗蝕刻阻劑層流平之後進行固形，而形成一抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)；步驟二：於該抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)上進行導電層之塗佈；步驟三：再於上述導電層塗佈完之後，取一可撓性基材接著至導電層上；步驟四：待完成上述步驟一~三之後，將該模板與抗蝕刻阻劑層(抗阻層 -RESIST)離形，使該模板之導電圖案成形於固形後之液態抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)上；步驟五：離形之後於抗蝕刻阻劑層(抗阻層 -RESIST)上具有導電圖案之一面進行蝕刻；步驟六：於蝕刻完畢之後，進行剝除殘餘之抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)即可使該導電薄膜層之導電圖案形成在可撓性基材上；即可避免製程中直接加熱軟化抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)以及塗佈導電層高溫製程而導致可撓性基材受熱產生變形，如此，可於製作時任意選擇基材之厚薄、種類。
	【實施方式】
[n]	請參閱『第1~9圖』所示，係本發明之步驟一示意圖、本發明之步驟二示意圖、本發明之步驟三示意圖、本發明步驟四之示意圖、本發明之步驟五示意圖、本發明之步驟六示意圖、本發明成形後之電子顯微鏡SEM圖。如圖所示：本發明係一種低溫可撓性基材圖案轉移製程，其係利用液態抗蝕刻阻劑層2塗佈於有導電圖案11 之模板1上，待液態抗蝕刻阻劑層2固化後進行導電層3之塗佈，再以塗佈或黏著方式將所需之可撓性基材4附著而成層狀結構，並在與模板1離形之後施以蝕刻及剝除抗蝕刻阻劑層2a，達成導電圖案31轉移至可撓性基材4之目的；如此，即可避免製程中直接加熱軟化抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)以及塗佈導電層高溫製程而導致可撓性基材受熱產生變形，如此，可於製作時任意選擇基材之厚薄、種類。
[n]	而本發明之低溫可撓性基材圖案轉移製程，其係包括有下列步驟：步驟一：取一具有導電圖案11之模板1，於該模板1之導電圖案11上以旋塗之方式塗佈有液態抗蝕刻阻劑層2，該液態抗蝕刻阻劑層2(抗阻層 -RESIST)於使用前須先攪拌靜置檢查是否有沉澱，若有沉澱則視情形加長攪拌時間至該液態抗蝕刻阻劑層2(抗阻層-RESIST)溶液完全澄清為止，而該液態抗蝕刻阻劑層2(抗阻層-RESIST)係可為熱交聯型(Thermoset type)，紫外光交聯型(UV curing)，或溶於適當溶劑之可塑性材料如聚對苯二甲酸乙二酯脂(PET)、壓克力樹脂(聚甲基丙烯酸甲脂--PMMA)等，待該液態抗蝕刻阻劑層2 流平之後進行固形，而形成一抗蝕刻阻劑層2a(抗阻層-RESIST)(如第1圖所示)；步驟二：於該抗蝕刻阻劑層2a(抗阻層-RESIST)上進行導電層3之塗佈(如第2圖所示)；步驟三：再於上述導電層塗3佈完之後，取一可撓性基材4接著至導電層3上，而該可撓性基材4係可以塗佈或接著方式接著至導電層3上(如第3圖所示)；步驟四：待完成上述步驟一~三之後，將該模板1與抗蝕刻阻劑層2a(抗阻層-RESIST)離形，使該模板1之導電圖案11成形於固形後之液態抗蝕刻阻劑層2(抗阻層-RESIST)上(如第4圖所示)；步驟五：離形之後於抗蝕刻阻劑層2a(抗阻層-RESIST)上具有導電圖案21a之一面進行蝕刻，而該蝕刻之方式可為乾式蝕刻如等向性離子蝕刻(RIE)，或濕式蝕刻(如第5圖所示)；步驟六：於蝕刻完畢之後，進行剝除殘餘之抗蝕刻阻劑層2a(抗阻層-RESIST)即可使該導電薄膜層3之導電圖案31形成在可撓性基材4上(如第6圖所示)；如是，藉由上述之步驟達到一全新之低溫可撓性基材圖案轉移製程。
[n]	當運用本發明之低溫可撓性基材圖案轉移製程時，該液態抗蝕刻阻劑層2係以壓克力樹脂(聚甲基丙烯酸甲脂--PMMA)/氯苯(Cholorobenzene)14%溶液以為例，當步驟六之導電圖案31轉移在可撓性基材4上之後，該可撓性基材4上之導電圖案31由掃描式電子顯微鏡SEM所得如第7、8圖所示，而由該撓性基材4上的導電圖案31表面可知，轉移圖形非常完整，而側壁角度也與模板1上的角度互補；且由第9圖觀之，該導電圖案31之凹陷部分約為2μm，同樣在相對應右邊線路凸起部分同樣約為2μm，所以此技術在轉移圖案能力之評估可達到解析度2μm以下，另本發明可進一步利用奈米尺寸之模具，藉此得到奈米級之圖案；因此，以此技術可避免傳統壓印(HOT EMBOSSING OR STEP AND FLASH)中模板型態不同而有抗蝕刻阻劑層2無法完全填滿導電圖案凹陷部份的情形。
[n]	惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
	【圖式簡單說明】
[n]	第1圖　係本發明之步驟一示意圖。
[n]	第2圖　係本發明之步驟二示意圖。
[n]	第3圖　係本發明之步驟三示意圖。
[n]	第4圖　係本發明步驟四之示意圖。
[n]	第5圖　係本發明之步驟五示意圖。
[n]	第6圖　係本發明之步驟六示意圖。
[n]	第7、8、9圖　係本發明成形後之電子顯微鏡SEM圖。
[n]	第10、11圖　係習用製成之示意圖。
	【主要元件符號說明】
[y]	1．．．模板
[y]	11．．．導電圖案
[y]	2．．．液態抗蝕刻阻劑層
[y]	2a．．．抗蝕刻阻劑層
[y]	21a．．．導電圖案
[y]	3．．．導電層
[y]	31．．．導電圖案
[y]	4．．．可撓性基材

七、

申請專利範圍：

1. 一種低溫可撓性基材圖案轉移製程，其包括有下列步驟：步驟一：取一具有導電圖案之模板，於該模板之導電圖案上塗佈液態抗蝕刻阻劑層，待該液態抗蝕刻阻劑層流平之後進行固形，而形成一抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)；步驟二：於該抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)上進行導電層之塗佈；步驟三：再於上述導電層塗佈完之後，取一可撓性基材接著至導電層上；步驟四：待完成上述步驟一~三之後，將該模板與抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)離形，使該模板之導電圖案成形於固形後之液態抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)上；步驟五：離形之後於抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)上具有導電圖案之一面進行蝕刻；步驟六：於蝕刻完畢之後，進行剝除殘餘之抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)即可使該導電薄膜層之導電圖案形成在可撓性基材上；藉此，可避免製程中直接加熱軟化抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)以及塗佈導電層高溫製程而導致可撓性基材受熱產生變形，如此，可於製作時任意選擇基材之厚薄、種類。
2.如申請專利範圍第1項所述之低溫可撓性基材圖案轉移製程，其中，該液態抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)係可為熱交聯型 (Thermoset type)，紫外光交聯型(UV curing)，或溶於適當溶劑之可塑性材料如聚對苯二甲酸乙二酯脂(PET)、壓克力樹脂(聚甲基丙烯酸甲脂--PMMA)等。
3.如申請專利範圍第1項所述之低溫可撓性基材圖案轉移製程，其中，該液態抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)於使用前須先攪拌靜置檢查是否有沉澱，若有沉澱則視情形加長攪拌時間至該液態抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)溶液完全澄清為止。
4.如申請專利範圍第1項所述之低溫可撓性基材圖案轉移製程，其中，該液態抗蝕刻阻劑層(抗阻層-RESIST)係以旋塗之方式塗佈於模板之導電圖案上。
5.如申請專利範圍第1項所述之低溫可撓性基材圖案轉移製程，其中，該可撓性基材係可以塗佈或接著方式接著至導電層上。
6.如申請專利範圍第1項所述之低溫可撓性基材圖案轉移製程，其中，該蝕刻之方式可為乾式蝕刻如等向性離子蝕刻(RIE)，或濕式蝕刻。

八、	圖式：
	第1圖第2圖第3圖第4圖第5圖第6圖第7圖第8圖第9圖第10圖第11圖

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