CN103384450A - 一种具有图案化导电层的电路板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有图案化导电层的电路板的制备方法。首先,提供一导电积层体,其包括一基材及一设置于该基材上的导电层,且该导电层为一非金属导电层。之后,依序于该导电层上设置一由负型光阻剂所形成的光阻层,及一具有一预设图案的光罩层。接着依序执行,施予一辐射光线通过该光罩层照射该光阻层、使用一显影液处理该光阻层,及使用一蚀刻液蚀刻该导电层的步骤。最后,使用一光阻剥除剂移除该光阻层。藉此,可有效对非金属导电层进行微影蚀刻,且不致损及非金属导电层的导电性,即可制得一具有所需预设电路图案的电路板。

Description

一种具有图案化导电层的电路板的制备方法
技术领域
本发明有关于一种导电层的微影蚀刻工艺,特别有关于一种对非金属导电层进行微影蚀刻的方法。
背景技术
随着科技的进步,对于科技产品所需具有的功能数量的要求也随之增加,同时亦驱使科技产品朝着更加轻薄短小的方向开发。为了要满足这些需求,电子元件的导电线路的微细化,便成为极为重要的事。为达成电路微细化的目标,常用的技术即是对导电材料施予微影蚀刻(Photo-Lithography)技术以制备导电线路。特别是在半导体工艺中微影蚀刻技术更是具有重要的地位,凡是与金属氧化半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)结构相关的图案工艺,如各薄膜图案、杂质区域均由微影蚀刻工艺所制备。
微影蚀刻技术起源于照相制版的技术。自1970年起,才大量地被使用于半导体工艺的图形转写复制。微影的定义,就是将光罩(Photo mark)上的图案转移至光阻(Photoresist)上。由于光阻材料的正负性质不同,经显影(Develop)后,光阻图案会和光完全相同或呈互补。微影蚀刻技术的原理即利用对辐射光线(紫外线)敏感的聚合物(或称光阻(photo-resist))的受曝照与否,來定义该光阻在显影液(developer)中是否被蚀除,而最终留下与遮掩罩幕(即,光罩)相同或明暗互补的图形;相同者称的「正型光阻」(positive resist),明暗互补者则称之「负型光阻」(negative resist)。此由于正型光阻难溶于显影剂,但遇到光后则会解离成可溶于显影剂的结构,而负型光阻则正好相反,其遇到光会产生链结(cross linkage),使遇光的光阻结构加强而不溶于显影剂。
因金属导电层(例如,金、银、铜…等)的透光性不足,因此先前技术中便开发出以金属氧化物,例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)等,作为导电层。相同地,前述的微影蚀刻技术亦可被应用于ITO导电层制作微细电路。已知ITO导电层以正型光阻进行微影蚀刻工艺,以强酸进行蚀刻,最后再以具强碱性的光阻剥除剂去除光阻。
但由于ITO须使用稀有金属,因此近年来即有人提出以纳米碳管(CarbonNanotube,CNT)替代ITO作为透明导电层。惟CNT遇到强碱时,其导电性会受损(阻抗值上升),甚至会完全丧失导电性。致使CNT导电层无法经由已知的ITO导电层的蚀刻工艺条件进行微电路的制备,故而迄今并未有人提出合用的CNT微影蚀刻工艺条件。因此,开发出一种可应用于CNT导电层的微影蚀刻工艺,符合业界需求的。
发明内容
为解决前述已知技术的问题,本发明的目的即在于提出一种具有图案化导电层的电路板的制备方法。
根据本发明所指出的一种具有图案化导电层的电路板的制备方法,其步骤包含:
提供一导电积层体,其包括一基材及一设置于该基材上的导电层,其中该导电层为非金属导电层。接着,于该导电层上设置一光阻层。较佳地,该光阻层由一负型光阻剂所形成。设置一具有一预设图案的光罩层于该光阻层上,并施予一辐射光线通过该光罩层照射该光阻层,使未受光罩遮蔽区域下的光阻进行交联反应。之后,使用一显影液处理该光阻层,以去除受光罩遮蔽区域下的光阻,而留下受光照射的区域。最后,使用一蚀刻液处理该导电层,以蚀刻掉无光阻遮蔽的导电层,随后再以一光阻剥除剂移除该光阻层。藉此,即可制得经由微影蚀刻技术处理所得的具有图案化导电层的电路板。
优选的,本发明所述的制备方法,其中构成该基材的材料为聚酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、纤维素酯类、聚碳酸酯类树脂、聚(醋酸乙烯酯)及其衍生物、丙烯酸酯类树脂、聚酰胺、聚缩醛类树脂、酚类树脂、胺基塑料、环氧类树脂、胺基甲酸酯类、聚异氰尿酸酯类、呋喃类树脂、聚硅氧类树脂、酪蛋白类树脂、环状热塑性塑胶、含氟聚合物、聚醚砜或玻璃。
优选的,本发明所述的制备方法,其中构成该基材的材料为聚酯类树脂。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该聚酯类树脂选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或聚萘二甲酸乙二酯。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该非金属导电层中的导电材料选自纳米碳材料及导电高分子所组成的族群至少其中之一。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该纳米碳材料选自纳米碳管、纳米碳纤维、纳米碳球、石墨烯及纳米石墨所组成的族群至少其中之一。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该纳米碳管选自单壁纳米碳管、双壁纳米碳管及多壁纳米碳管所组成的族群至少其中之一。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该纳米碳管的管径为1~50nm,且长度为1~20μm。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该导电高分子选自聚吡咯、聚苯胺及聚噻吩所组成的族群至少其中之一。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该导电高分子为聚(3,4-伸乙二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该负型光阻剂中的主要成分为环异戊二烯。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该辐射光线为紫外光。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该辐射光线照射该光阻层的光照剂量为不大于100mJ/cm2
优选的,本发明所述的制备方法,其中该蚀刻液选自次氯酸钠、过氧化氢、过锰化钾、重铬酸钾、氢氧化钠及氢氧化钾所组成的族群至少其中之一。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该非碱性光阻剥除剂的pH值小于7。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该非碱性光阻剥除剂中的主要成分为硫酸。
优选的,本发明所述的制备方法,其中该溶剂型光阻剥除剂中的主要成分选自包含烷基苯磺酸与高沸点石油脑的混合液或十二烷基苯磺酸。
根据本发明所指出的制备方法,可有效对非金属导电层进行微影蚀刻,且不致损及非金属导电层的导电性。
附图说明
图1a~图1e为本发明具有图案化导电层的电路板的制备方法的连续施作步骤示意图。
主要元件符号说明:
10导电积层体
12基材
14导电层
16具有图案化导电层
20光阻
22曝光后的光阻
30光罩
40辐射光线
50电路板
具体实施方式
为使熟习本技术领域中的技艺者,更易于通过本发明说明书的说明而了解本发明,以下配合图式进一步说明。已知技艺者当可了解的是,以下的说明内容仅用以示例说明本发明技术,并说明较佳的实施条件范围,并非用以限制本发明的范围。
图1a~图1e为根据本发明所指出的一种具有图案化导电层的电路板的制备方法。首先,参阅图1a,提供一导电积层体10,其至少包含一基材12及一设置于基材12上的导电层14。
前述的基材12,于本发明中无特别的限制,使用者可依其所需选用适合的材料,于此可举出例子,包含聚酯类树脂(polyester-based resin),诸如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)及聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,PEN);聚烯烃类树脂(polyolefin-based resin),诸如聚丙烯(polypropylene,PP)、环烯烃共聚物(Cyclo Olefin polymer,COP)、高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE)及低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE);聚乙烯类树脂(polyvinyl-based resin),诸如聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)、聚偏氯乙烯(polyvinylidene chloride);纤维素酯类(cellulose ester bases),诸如三醋酸纤维素(triacetate cellulose,TAC))及醋酸纤维素(acetate cellulose);聚碳酸酯类树脂(polycarbonate-based resin),诸如聚碳酸酯(polycarbonate,PC);聚(醋酸乙烯酯)(poly(vinyl acetate))及其衍生物,诸如聚(乙烯醇)(poly(vinylalcohol));丙烯酸酯类树脂(acrylic resin),诸如甲基丙烯酸酯聚合物(methacrylatepolymers)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate),PMMA)、甲基丙烯酸酯共聚物(methacrylate copolymers);聚酰胺(polyamides)及聚酰亚胺类(polyimides);聚缩醛类(polyacetals)树脂;酚类树脂(phenolic resins);胺基塑料(aminoplastics),诸如尿素-甲醛树脂(urea-formaldehyde resins)及三聚氰胺-甲醛树脂(melamine-formaldehyde resins);环氧类树脂(epoxide resins);胺基甲酸酯类(urethanes);聚异氰尿酸酯类(polyisocyanurates);呋喃类树脂(furanresins);聚硅氧类(silicones)树脂;酪蛋白类树脂(casesin resins);环状热塑性塑胶类(cyclic thermoplastics),诸如环状烯烃聚合物(cyclic olefin polymers)、苯乙烯聚合物(styrenic polymers);含氟聚合物(fluorine-containing polymers);聚醚砜(polyethersulfone);以及玻璃等。其中,以PET为最佳。可用于本发明中的基材厚度,于本发明中无特别的限制,使用者可依其所需选用适合的基材12厚度,较佳为2~300μm,更佳为10~250μm。一般来说,基材12的厚度不足2μm时,其机械强度会有不足之虞,且不利于进行导电层的连续涂布作业;反之,若厚度超过300μm时,则除会增加成本外,亦会造成导电积层体的整体穿透率下降,且不利于科技产品的薄型化需求。另外,可用于本发明中的导电层14厚度,于本发明中无特别的限制,使用者可依其所需选用适合的导电层厚度,较佳为10~200nm,更佳为20~150nm。一般而言,导电层厚度不足10nm时,其于制备时易发生导电性不均,或电阻值过高的问题;反之,当导电层厚度超过200nm时,则除会增加成本外,亦会造成导电积层体整体穿透率下降,且不利于科技产品的薄型化需求。
前述的导电层14较佳为非金属导电材料所制备,但熟习技艺者经由本发明的说明当可了解的是,本发明的制备方法亦可能直接或经些微修饰后,应用于金属导电层(例如,金、银、铜…等,可达成导电性目的的金属)或金属氧化物导电层(例如,氧化铟、氧化锡、氧化铟锡…等,可达成导电性目的的金属氧化物)的微影蚀刻上。于本发明中所述的非金属导电材料,指非属前述的金属与金属氧化物的导电材料,较佳为导电高分子、纳米碳材料或其组合物。前述的导电高分子,包含但并不仅限于聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩,或其组合。更具体而言,前述的导电高分子包含聚(3,4-伸乙二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate),PEDOT/PSS),但并不仅限于此。前述的纳米碳材料并无特别的限制,只要是可符合使用者所需的导电性质、透光性质或其他性质需求者,皆可被应用于本发明中,于此可举出的例子,包括纳米碳管、纳米碳纤维、纳米碳球、石墨烯(graphene)、纳米石墨(graphite)等,但并不仅限于此。前述的纳米碳管,包含单壁纳米碳管、双壁纳米碳管、多壁纳米碳管或其组合,但并不仅限于此。以纳米碳管做为导电层时,通常需经由一黏结剂(binder),以使纳米碳管易于被涂布施作。于本发明中此黏结剂并无特别的限制,已知技艺者可依其需求选用已知可供纳米碳管所使用的黏结剂,较佳为该黏结剂为聚氨酯(Polyurethane,PU)树脂。另外,可应用于本发明的纳米碳管,管径与长度并无特限制,已知技艺者可依需求选用适合的纳米碳管的管径与长度,一般来说纳米碳管的管径较佳为1~50nm,更佳为1~30nm,最佳为3~25nm;纳米碳管的长度较佳为1~20μm,更佳为5~20,最佳为10~20μm。
前述导电层14设置于基材12上的方式,只要可使导电层14均匀且良好附着于基材12上,均可被应用于本发明中并无特别的限制。例如,以涂布方式将导电层14设置于基材12上,更具体而言,该涂布方式为湿式涂布法,但并不以此为限。
于取得前述的导电积层体10后,接着于该导电层14上涂布一层光阻20,该光阻为负型光阻。可应用于本发明中的负型光阻,包含但并不仅限于环异戊二烯(Cyclized polyisoprene)、碱溶性丙烯酸树脂、含有羟基苯乙烯结构单元的共聚物的树脂或其组合,但以环异戊二烯为较佳。该光阻20的厚度于本发明中并无特别的限制,但考量操作方便性与成本效益,较佳为0.1~50μm,更佳为0.5~30μm,最佳为1~5μm。本发明中光阻20于导电层14上的设置方式并无特别的方式,使用者可依想要的涂布方式的需求、光阻涂布液的固形物含量、黏度或光阻供应商的操作建议等,选用合适的施作方式,例如转动涂布法、辊涂布法、浸渍法、浇铸法、喷雾法、喷射法、丝网印刷法、薄层涂布法等,但并不仅限于此。
参阅图1b,于前述已设置好的光阻20上,进一步设置一光罩30,其可依所需的预设图案设置于光阻20上。于本发明中光罩30的材料并无特别的限制,只要是可用于有效遮蔽辐射光线40者,皆可被应用于本发明中,例如玻璃光罩、柔版光罩等,但并不仅限于此。本发明中光罩30可利用已知的涂布法直接涂布于光阻20上,亦可将光罩30制成一光罩板或光罩膜后,将其可移除地贴附于光阻20表面,必要时该光罩板或光罩膜与光阻20的接触面上具有一黏着层,以避免其贴覆于光阻20表面上产生错动而影响曝光的精度。前述的黏着层可利用,例如感压胶,但并不仅限于此,涂布于光罩板或光罩膜上所制得。
于光阻20上设置好光罩30后,于该光罩30的上方施予一幅射光线40照射,以使光阻20上未受光罩30遮蔽的区域进行交联反应。前述幅射光线40于本发明中并无特别的限制,已知技艺者可依所使用的光阻20适合的光罩波长选用合适的幅射光线40种类。较佳该辐射光线为紫外光、可见光、电子束或X-射线等,但并不仅限于此。本发明中辐射光线照射时间与剂量,亦可依所使用的光阻20及其厚度选用合适的幅射光线40照射时间与剂量,于本发明中并无特别的限制,较佳为照射剂量不大于100mJ/cm2,更佳为40~80mJ/cm2
参阅图1c,将光罩30移除,并将前述曝光后的光阻22以显影液进行处理,以移除光阻20上受光罩30遮蔽的区域。因该区域内的光阻未受辐射光线照射,故未进行交联反应,因此可溶于显影液中而被移除。藉此于导电层14上仅会留下未受光罩30遮蔽的光阻22。可应用于本发明中的显影液,较佳为二甲苯、苯乙烷、甲苯或其组合。
前述以显影液进行显影处理后,可进一步包含一将曝光后的光阻22进行烘烤的步骤,藉以去除曝光后的光阻22中所含的溶剂,以避免曝光后的光阻22经前述工艺处理后,因吸收溶剂而导致膨润变形的状况,进而提高后续进行蚀刻的精度。
参阅图1d,接着以蚀刻液处理导电层14,此时未受曝光的光阻22遮蔽的区域即会因蚀刻液的作用而失去导电性或被溶解而移除,而留下被曝光后的光阻22遮蔽的区域,藉此即可形成具有图案化的导电层16。可应用于本发明中的蚀刻液,较佳为次氯酸钠、过氧化氢、过锰化钾、重铬酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾或其组合。
参阅图1e,最后以一光阻剥除剂去除曝光后的光阻22(光阻已被移除,故图中未再显示),藉此即可制得本发明所述的具有图案化导电层16的电路板50。可应用于本发明中的光阻剥除剂,其为非碱性或溶剂型光阻剥除剂。其中,非碱性溶型光阻剥除剂,较佳为pH值<7的光阻剥除剂,更佳为其中主要成分为硫酸;溶剂型光阻剥除剂,较佳为其中主要成分为烷基苯磺酸与高沸点石油脑的混合液或十二烷基苯磺酸或其组合。
经由本发明所揭示的微影蚀刻工艺条件,即可有效的对非金属导电层进行蚀刻,且不影响微影蚀刻后所欲导通的电路的导电性,并进而制得具有图案化的非金
属导电层的电路板。
实施例一
取一300mm×250mm尺寸大小、厚度188μm的PET胶片(型号A4300,购自TOYOBO),于其表面上以绕线棒湿式涂布法(厂商RDS)涂布一层CNT导电液(CNT ink),随后以烘箱(型号RHD-452,厂商Prema),于温度120℃下进行烘烤2分钟,以去除CNT导电液中的溶剂,藉以于PET胶片形成一厚度约100nm的CNT导电层。
取一负型光阻(型号HR-200,购自Fujifilm,日本),以旋转涂布机(型号WS-400A-6NPP,厂商Laurell Technologies),经由旋转涂布法于前述CNT导电层上形成一光阻层。接着,以加热板(型号HP-303D,厂商NEWLAB)于80±5℃下加热2分钟,以去除光阻中的溶剂,并形成厚度约1μm的光阻层。
取一具有预设图案的玻璃光罩板(购自科毅科技),其线宽与线距均为100μm,并将其覆盖于前述的光阻层上,再以UV曝光装置(型号I300MB,厂商Fusion UV)通过光罩板对光阻层进行曝光(照射剂量为80mJ/cm2)。
于移除玻璃光罩板后,以二甲苯进行显影,移除未经紫外光照射的光阻区域。以清水冲洗数次,移除残留的二甲苯。之后,以烘箱于135±5℃下进行烘烤2分钟,以形成具有所需预设图案的干燥光阻。
以含有12wt%次氯酸钠的蚀刻液蚀刻未受光罩保护的导电层区域1分钟,之后以清水冲洗并烘干,以于导电层上形成与所需导电线路的图案。
最后,将光阻剥除剂(型号EKC-922,购自DuPont)加热至80±5℃,并将导电层上的光阻浸渍于此光阻剥除剂中2分钟,以使光阻自导电层上剥离,而达成去除光阻的目的。之后,再以清水冲洗并烘干,藉此即可制得具有图案化导电层的电路板。
将以前述步骤及条件所制得的电路板,进行以下测试方式的检测:
<光阻剥离性>
将以前述步骤及条件所制得的电路板,以40倍光学显微镜进行目视观察,检视其导电层上的光阻残留状况。检视结果以下列符号表示:”O”表导电层上<1%的面积有光阻残留;”Δ”表导电层上1~5%的面积有光阻残留;”X”表导电层上>5%的面积有光阻残留。
<蚀刻精度>
将前述电路板以40倍光学显微镜进行目视观察,检视其导电层上的导电线路的线宽与线距。检视结果以下列符号表示:”O”表导电层上蚀刻后的导电线路宽度>90μm;”Δ”表导电层上蚀刻后的导电线路宽度为50~90μm;”X”表导电层上蚀刻后的导电线路宽度<50μm。
<表面电阻>
自前述电路板中裁切出5cm×5cm大小的测试板,以表面电阻计(LORESTAGP MODEL:MCP-T600,Mitsubishi制,日本)量测其表面电阻,检测导电层上的导电线路的导电性是否降低。测试结果以下列符号表示:”O”表处理后表面电阻(R)/初始表面电阻(Ro)的比值<1.1;”Δ”表处理后表面电阻/初始表面电阻的比值介于1.1~1.2;”X”表处理后表面电阻/初始表面电阻的值>1.2。
<绝缘性>
自前述电路板中裁切出5cm×5cm大小的测试板,以三用电表(型号DM-2630,厂商HOLA)量测其导电线间(被蚀刻区域)的电阻值,以评估蚀刻结果是否良好。测试结果以下列符号表示:”O”表电阻>100M ohm;”Δ”表电阻介于25~100Mohm;”X”表电阻<25M ohm。
样品经上述测试所得的结果,示于表一。
实施例二
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将显影液更换为苯乙烷(Phenylethane),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例三
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将显影液更换为甲苯(Toluene),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例四
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将蚀刻液更换为过氧化氢(H2O2),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例五
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将蚀刻液更换为过锰化钾(KMnO4),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例六
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将蚀刻液更换为氢氧化钠(NaOH),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例七
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将蚀刻液更换为氢氧化钾(KOH),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例八
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将光阻剥除剂更换为97wt%的硫酸(H2SO4),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例九
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将光阻剥除剂更换为十二烷基苯磺酸(Dodecylbenzene sulfonic acid)(型号Microstrip,购自Fujifilm),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例十
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将光阻更换为SC-100(主成分为环异戊二烯,购自Fujifilm,日本),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
比较例一
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将光阻更换为正型光阻(型号TFP600,购自安智电子材料,台湾)、显影液更换为碱性有机显影液(0.261N/2.38%TMAH标准配方,型号AZ 300MIF,购自安智电子材料,台湾)、光阻剥除剂更换为N-甲基咯烷酮(型号AZ 400T,购自安智电子材料,台湾),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
比较例二
测试样品电路板的制备条件同实施例一,但将光阻更换为正型光阻(型号AZ6112,购自安智电子材料,台湾)、显影液更换为氢氧化钾、光阻剥除剂更换为N-甲基咯烷酮(型号AZ 300T,购自安智电子材料,台湾),并进行相同的检测,经测试所得结果示于表一。
实施例与比较例中使用的试剂编号对应表
A光阻
Figure BDA00001604187500111
B.显影液
  编号   主成分
  B1   二甲苯(xylene)
  B2   苯乙烷(Phenylethane)
  B3   甲苯(Toluene)
  b1   AZ 300MIF 2.38%TMAH
  b2   氢氧化钾(Potassium hydroxide)
C.蚀刻液
  编号   主成分
  C1   次氯酸钠(NaOCl)
  C2   过氧化氢(H2O2)
  C3   过锰化钾(KMnO4)
  C4   氢氧化钠(NaOH)
  C5   氢氧化钾(KOH)
D.光阻剥除剂
Figure BDA00001604187500121
表一实施例与比较例样品测试结果比较表
Figure BDA00001604187500122
Figure BDA00001604187500131
以不同显影液测试的结果显示(实施例1~3),于本发明中所使用的种类均可获致优异的蚀刻结果,无光阻残留,且于蚀刻后导电层上的导电线路宽度均大于90μm,表面电阻无明显变化,蚀刻前后均维持在210Ω/□左右(R/Ro=1.00)),被蚀刻区域的电阻值>100M ohm。其中,虽以苯乙烷显影后,导电层上约有1~5%的面积有光阻残留,且被蚀刻区域的电阻值略低,但仍有78M ohm以上,此仍属可接受的范围,不过其余测试结果仍表现优异。
另外,以不同蚀刻液测试的结果显示(实施例4~7),可用以蚀刻CNT的蚀刻液,均有不错的蚀刻效果,仅在绝缘性测试(被蚀刻区域的电阻值)结果表现上稍低(电阻值在25~100M ohm),但此仍属可接受的范围
再者,以不同去光阻液测试的结果显示(实施例8~9),于本发明中所使用的种类均可获致优异的蚀刻结果,无光阻残留,且于蚀刻后导电层上的导电线路宽度均大于90μm,表面电阻无明显变化,蚀刻前后均维持在210Ω/□左右(R/Ro=1.00)),被蚀刻区域的电阻值>100M ohm。
此外,以不同去光阻液测试的结果显示(实施例10),以本发明负型光阻对非金属导电层进行微影蚀刻,可获致优异的蚀刻结果,无光阻残留,且于蚀刻后导电层上的导电线路宽度均大于90μm,表面电阻无明显变化,蚀刻前后均维持在210Ω/□左右(R/Ro=1.00)),被蚀刻区域的电阻值>100M ohm。
相反的,从比较例1~2中,可以看出利用已知技术以正型光组进行微影蚀刻者,因需搭配碱性的N-甲基咯烷酮做为光阻剥除剂,于其剥除光阻时,会同时破坏导电层电性,此时表面电阻从210Ω/□上升至680Ω/□(R/Ro=3.24),因而无法达成微影蚀刻的目的。
根据本发明所指出的制备方法,可对非金属导电层进行有效的微影蚀刻,可得到具有高精细度图案,且不致损及非金属导电层的导电性。本发明可大幅提升以非金属导电层做为导电层于加工上的便利性。经由使用具有以本发明的图案化非金属导电层的基板,作为显示器等的影像显示装置,可有效提升该等装置的性能。
惟以上所述者,仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明实施的范围,任何熟习技艺者,在不脱离本发明的精神及范围内,所作的简单的等效变化或修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (17)

1.一种具有图案化导电层的电路板的制备方法,其特征在于,其步骤包含:
提供一导电积层体,其包括一基材及一设置于该基材上的导电层,其中该导电层为非金属导电层;
设置一光阻层于该导电层上,该光阻层由一负型光阻剂所形成,且该负型光阻剂中的主要成分选自于环异戊二烯、碱溶性丙烯酸树脂及含有羟基苯乙烯结构单元的共聚物的树脂所组成的族群至少其中之一;
设置一具有一预设图案的光罩层于该光阻层上,并施予一辐射光线通过该光罩层照射该光阻层;
使用一显影液处理该光阻层,其中该显影液选自二甲苯、苯乙烷及甲苯所组成的族群至少其中之一;
使用一蚀刻液蚀刻该导电层;以及
使用一非碱性或溶剂型光阻剥除剂移除该光阻层。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中构成该基材的材料为聚酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、纤维素酯类、聚碳酸酯类树脂、聚(醋酸乙烯酯)及其衍生物、丙烯酸酯类树脂、聚酰胺、聚缩醛类树脂、酚类树脂、胺基塑料、环氧类树脂、胺基甲酸酯类、聚异氰尿酸酯类、呋喃类树脂、聚硅氧类树脂、酪蛋白类树脂、环状热塑性塑胶、含氟聚合物、聚醚砜或玻璃。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中构成该基材的材料为聚酯类树脂。
4.如权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于,其中该聚酯类树脂选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或聚萘二甲酸乙二酯。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中该非金属导电层中的导电材料选自纳米碳材料及导电高分子所组成的族群至少其中之一。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,其中该纳米碳材料选自纳米碳管、纳米碳纤维、纳米碳球、石墨烯及纳米石墨所组成的族群至少其中之一。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,其中该纳米碳管选自单壁纳米碳管、双壁纳米碳管及多壁纳米碳管所组成的族群至少其中之一。
8.如权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,其中该纳米碳管的管径为1~50nm,且长度为1~20μm。
9.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,其中该导电高分子选自聚吡咯、聚苯胺及聚噻吩所组成的族群至少其中之一。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,其中该导电高分子为聚(3,4-伸乙二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)。
11.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中该负型光阻剂中的主要成分为环异戊二烯。
12.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中该辐射光线为紫外光。
13.如权利要求12所述的制备方法,其特征在于,其中该辐射光线照射该光阻层的光照剂量为不大于100mJ/cm2
14.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中该蚀刻液选自次氯酸钠、过氧化氢、过锰化钾、重铬酸钾、氢氧化钠及氢氧化钾所组成的族群至少其中之一。
15.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中该非碱性光阻剥除剂的pH值小于7。
16.如权利要求15所述的制备方法,其特征在于,其中该非碱性光阻剥除剂中的主要成分为硫酸。
17.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,其中该溶剂型光阻剥除剂中的主要成分选自包含烷基苯磺酸与高沸点石油脑的混合液或十二烷基苯磺酸。
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