CN107203093A - 具有薄膜图案的基板及形成薄膜图案于基板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有薄膜图案的基板及形成薄膜图案于基板的方法，所述具有薄膜图案的基板包含：一基板；至少一薄膜图案层，配置于该基板上；及一周边图案层，配置于该基板上，无缝地环绕于该薄膜图案层。本发明运用光阻掀离制程的技术手段，来实现一次光罩、无蚀刻或一次蚀刻的技术功效，并达到无缝薄膜图案制作的特殊技术功效。
Description
技术领域
本发明关于一种基板，特别关于一种具有薄膜图案的基板及形成薄膜图案于基板的方法。
背景技术
目前，智能型装置如智能型手机、智能型手表、智能型医疗器材等，都搭配有大屏幕让用户观看屏幕上的信息。这些具有大屏幕的装置，除了功能强大外，逐渐都走向个性化、美观的造型设计，包括外观、形状、色彩等。这些都必须通过令人激赏的外壳设计与制造来实现。而目前，立体化的外壳造型，特别吸引人，也逐渐成为智能型装置的未来潮流。
立体化外壳上可制作图案、线路、保护薄膜等。而直接在已经立体化的外壳上制作图案、线路、保护薄膜等的技术，有以下几种工法：第一种工法：转印技术。通过预先制作的平面图样，再转印到目标的立体。此种工法的加工成本低，但加工速度慢、材料成本高，且线路分辨率差。第二种工法：喷墨×雷射雕刻。通过喷墨方法将颜料喷至目标的立体，再通过雷射雕刻的方式将图案刻出。此种工法加工成本高且加工速度慢，设备成本也很高，材料成本也高，优点是，线路分辨率高，可达20μm(微米)。
不过，若要在平面或立体基板上制作金属材质的图案，则必须通过多次的光罩、显影、蚀刻等制程，不仅技术过程繁琐，且有多次用相同的光罩，必须进行准确定位的问题。这也导致合格率不高的结果。
因此，如何能开发出同时具备加工成本低、加工速度快、材料成本低、线路分辨率高、制程合格率高的薄膜图案加工方法，并且，可在平面基板、立体基板上制作出图案或保护薄膜等，成为智能型装置厂商所希求的发展方向。
发明内容
为达上述目的，本发明提供一种具有薄膜图案的基板及形成薄膜图案于基板的方法，运用光阻掀离制程的技术手段，来实现一次光罩、无蚀刻或一次蚀刻的技术功效，并达到无缝薄膜图案制作的特殊技术功效。
本发明提供一种形成薄膜图案于一基板的方法，包含以下步骤：于一基板上形成一基底色层；于具有该基底色层的该基板上形成一掀离光阻层；以一光罩贴合于该基板上；曝光；移除未被曝光的该掀离光阻层，并形成一图案空间；移除该掀离光阻层所构成的该图案空间下方的该基底色层；于具有该图案空间的该基板上形成至少一薄膜层；及移除该掀离光阻层以形成一薄膜图案。
本发明还提供一种形成薄膜图案于一基板的方法，包含以下步骤：于一基板上形成一基底光阻层；于具有该基底色层的该基板上形成一掀离光阻层；以一光罩贴合于该基板上；曝光；一次移除未被曝光的该掀离光阻层与该基底光阻层，并形成一图案空间；于具有该图案空间的该基板上形成至少一薄膜层；及移除该掀离光阻层以形成一薄膜图案。
本发明还提供一种具有薄膜图案的基板，包含：一基板；至少一薄膜图案层，配置于该基板上；及一周边图案层，配置于该基板上，无缝地环绕于该薄膜图案层。
附图说明
图1A-图1D为本发明的具有薄膜图案的基板的制作方法流程图的具体实施例。
图2A-图2B为欲运用本发明的具有薄膜图案的基板的一具体实施例的正面及部分剖面放大示意图。
图3A-图3F为本发明的图1D的制作流程剖面示意图。
图4A-图4G为本发明的图1B的制作流程剖面示意图。
图5为本发明的具有薄膜图案的基板的另一具体实施例。
图6为本发明的具有薄膜图案的基板的又一具体实施例。
图中：
1、4 具有薄膜图案的基板；
2、3 部分；
10 立体基板；
20、21 基底光阻层；
30、31 掀离光阻层；
40 立体光罩；
41 图案结构；
50 紫外光；
60 薄膜层；
61 薄膜图案层；
62、63、64、66 薄膜图案；
70、71 基底色层；
80 图案空间；
步骤101：于一基板上形成一基底色层；
步骤102：于具有该基底色层的该基板上形成一掀离光阻层；
步骤103：以一光罩贴合于该基板上；
步骤104：曝光；
步骤105：移除未被曝光的该掀离光阻层，并形成一图案空间；
步骤106：移除该掀离光阻层所构成的该图案空间下方的该基底色层；
步骤107：于具有该图案空间的该基板上形成至少一薄膜层；
步骤108：移除该掀离光阻层以形成一薄膜图案；
步骤111：于一立体基板上形成一基底色层；
步骤112：于具有该基底色层的该立体基板上形成一掀离光阻层；
步骤113：以一立体光罩贴合于该立体基板上；
步骤114：曝光；
步骤115：移除未被曝光的该掀离光阻层，并形成一图案空间；
步骤116：移除该掀离光阻层所构成的该图案空间下方的该基底色层；
步骤117：于具有该图案空间的该立体基板上形成至少一薄膜层；
步骤118：掀离该掀离光阻层以形成一薄膜图案；
步骤121：于一基板上形成一基底光阻层；
步骤122：于具有该基底光阻层的该基板上形成一掀离光阻层；
步骤123：以一光罩贴合于该基板上；
步骤124：曝光；
步骤125：移除未被曝光的该掀离光阻层、该基底光阻层，并形成一图案空间；
步骤126：形成至少一薄膜层于具有该图案空间的该基板上；
步骤127：掀离该掀离光阻层以形成一薄膜图案；
步骤131：于一立体基板上形成一基底光阻层；
步骤132：于具有该基底光阻层的该基板上形成一掀离光阻层；
步骤133：以一立体光罩贴合于该立体基板上；
步骤134：曝光；
步骤135：移除未被曝光的该掀离光阻层、该基底光阻层，并形成一图案空间；
步骤136：于具有该图案空间的该立体基板上形成至少一薄膜层；
步骤137：掀离该掀离光阻层以形成一薄膜图案。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
根据本发明的实施例，本发明运用光阻掀离制程的技术手段，来实现一次光罩、无蚀刻或一次蚀刻的技术功效，并达到无缝薄膜图案制作的特殊技术功效。以下，将列举几个实施例来说明本发明的具体做法。
请先参考图1A，其说明了本发明的具有薄膜图案的基板的制作方法流程图的一具体实施例，包含以下的步骤：
步骤101：于一基板上形成一基底色层。此基底色层可以是金属薄膜层、无机金属氧化物薄膜层、非金属氧化物薄膜层、非金属薄膜层，进一步构成透明色、黑色、白色、金色、银色等各种不同的颜色。
步骤102：于具有该基底色层的该基板上形成一掀离光阻层。掀离光阻层(Lift-off Photoresist Layer)将当作牺牲层。
步骤103：以一光罩贴合于该基板上。光罩上具有所需要的薄膜图案的结构。
步骤104：曝光。
步骤105：移除未被曝光的该掀离光阻层，并形成一图案空间。曝光后，未被曝光的掀离光阻层可以通过显影剂加以去除，就会形成一个掀离光阻层上的图案空间。掀离光阻层的图案空间，会让基底色层暴露出来。
步骤106：移除该掀离光阻层所构成的该图案空间下方的该基底色层。由于掀离光阻层形成了一个图案空间，掀离光阻层下方的基底色层将会部分暴露出来，也就是图案空间的部分。运用基底色层所需的不同蚀刻液，即可蚀刻出基底色层的图案空间。而基底色层的图案空间会让基板暴露出来。此步骤仅需一次蚀刻。
步骤107：于具有该图案空间的该基板上形成至少一薄膜层。此至少一薄膜层即可覆盖基板于图案空间所暴露的空间与掀离光阻层上，不同层数的薄膜层可以呈现不同的颜色效果。例如，仅一层金薄膜层或银箔膜层；或一层金、一层银；以此类推。而至少一薄膜层可选自以下任意组合：一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层以及一非金属薄膜层。形成薄膜层的方法可运用溅镀法、蒸镀法或喷涂法。
步骤108：移除该掀离光阻层以形成一薄膜图案。当掀离光阻层被移除后，就会剩下至少一薄膜层布满整个图案空间的状态而形成薄膜图案。薄膜图案将会与基底色层无缝连接。
可以发现，本发明图1A的薄膜图案的制作方法，可仅用一次光罩、一次蚀刻，即完成薄膜图案的制作，并且，实现薄膜图案与基底色层的无缝连接的特殊技术功效。并具有制程简单、低成本、高合格率的特殊技术功效。
请先参考图1B，其说明了本发明的具有薄膜图案的立体基板的制作方法流程图的一具体实施例，包含以下的步骤：
步骤111：于一立体基板上形成一基底色层。
步骤112：于具有该基底色层的该立体基板上形成一掀离光阻层。
步骤113：以一立体光罩贴合于该立体基板上。
步骤114：曝光。
步骤115：移除未被曝光的该掀离光阻层，并形成一图案空间。
步骤116：移除该掀离光阻层所构成的该图案空间下方的该基底色层。
步骤117：于具有该图案空间的该立体基板上形成至少一薄膜层。
步骤118：掀离该掀离光阻层以形成一薄膜图案。
比较图1B与图1A可发现，两者差异仅在于图1B运用于立体基板上，并采用立体用光罩(或者薄膜光罩)，其余者皆相同，于此不多加赘述。
在图1B的实施例中，至少一薄膜层可以形成于立体的部位。这个部分，目前的现有技术并无法制作，并且，有诸多的缺陷存在。换言之，运用本发明的具有薄膜图案的立体基板的制作方法，更可具有薄膜图案层制作于立体基板的立体部位的特殊技术功效。
接着，请参考图1C，其说明了本发明的具有薄膜图案的基板的制作方法流程图的另一具体实施例，其为包含以下的步骤：
步骤121：于一基板上形成一基底光阻层。此基底光阻层如同图1A的基底色层，是当作永久层来运用，进可一步构成透明色、黑色、白色、金色、银色等各种不同的颜色。
步骤122：于具有该基底光阻层的该基板上形成一掀离光阻层。掀离光阻层(Lift-off Photoresist Layer)将当作牺牲层。
步骤123：以一光罩贴合于该基板上。光罩上具有所需要的薄膜图案的结构。
步骤124：曝光。
步骤125：移除未被曝光的该掀离光阻层、该基底光阻层，并形成一图案空间。曝光后，未被曝光的掀离光阻层以及基底光阻层可以通过显影剂加以去除，就会形成一个掀离光阻层与基底光阻层上的图案空间。掀离光阻层与基底光阻层的图案空间，会让基板暴露出来。
步骤126：于具有该图案空间的该基板上形成至少一薄膜层。此至少一薄膜层即可覆盖基板于图案空间所暴露的空间与掀离光阻层上，不同层数的薄膜层可以呈现不同的颜色效果。例如，仅一层金薄膜层或银箔膜层；或一层金、一层银；以此类推。而至少一薄膜层可选自以下任意组合：一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层、一非金属薄膜层。
步骤127：掀离该掀离光阻层以形成一薄膜图案。当掀离光阻层被移除后，就会剩下至少一薄膜层布满整个图案空间的状态而形成薄膜图案。薄膜图案将会与基底光阻层无缝连接。
可以发现，本发明图1C的薄膜图案的制作方法，运用掀离制程、一次对两层光阻进行曝光、显影，而可仅用一次光罩、无蚀刻，即完成薄膜图案的制作，并且，实现薄膜图案与基底光阻层的无缝连接的特殊技术功效。并具有制程简单、低成本、高合格率的特殊技术功效。
接着，请参考图1D，其说明了本发明的具有薄膜图案的立体基板的制作方法流程图的另一具体实施例，包含以下的步骤：
步骤131：于一立体基板上形成一基底光阻层。
步骤132：于具有该基底光阻层的该基板上形成一掀离光阻层。
步骤133：以一立体光罩贴合于该立体基板上。
步骤134：曝光。
步骤135：移除未被曝光的该掀离光阻层、该基底光阻层，并形成一图案空间。
步骤136：于具有该图案空间的该立体基板上形成至少一薄膜层。
步骤137：掀离该掀离光阻层以形成一薄膜图案。
比较图1D与图1C可发现，两者差异仅在于图1D运用于立体基板上，并采用立体用光罩(或者薄膜光罩)，其余者皆相同，于此不多加赘述。
在图1D的实施例中，至少一薄膜层可以形成于立体的部位。这个部分，目前的现有技术并无法制作，并且，有诸多的缺陷存在。换言之，运用本发明的具有薄膜图案的立体基板的制作方法，更可具有薄膜图案层制作于立体基板的立体部位的特殊技术功效。
接着，参考图2A、图2B，其为本发明的具有薄膜图案的基板1的一具体实施例的正面及部分剖面放大示意图，图2B为图2A中沿A-A剖面的部分2的放大示意图。其中，具有薄膜图案的基板1包含有：立体基板10、至少一薄膜图案层61与基底光阻层21(也就是，周边图案层)。其中，薄膜图案层61配置于立体基板10上。周边图案层21，配置于立体基板10上，无缝地环绕于薄膜图案层61。具体地可以呈现图2A的图案样态。从图2B可以看出，薄膜图案层61配置于立体基板10的立体部位，且无缝地由周边图案层21环绕。要做出图2A、图2B的立体图案效果，可采用图1B的制作流程。以下，将同时以图1B的流程并搭配图3A-图3F的制作方法流程图来具体说明本发明的具有薄膜图案的基板的制作方法。
在图1D的实施例中，可由图3A说明了步骤131、步骤132，于立体基板10上依序形成基底光阻层20及掀离光阻层30。
图3B说明了步骤133的以一立体光罩40贴合于该立体基板10上，其中，立体光罩40配置有图案结构41。在此，所谓的立体光罩40，可采用薄膜型光罩，再采用贴合辅具的方式实现。
图3C说明了步骤134的曝光，以紫外光50进行曝光。
图3D为图3C的部分3放大图，以清楚地显现于执行步骤135：移除未被曝光的该掀离光阻层30、该基底光阻层20，并形成一图案空间80后，掀离光阻层31的结构。可以发现，掀离光阻层31为倒梯形，相较于基底光阻层21有所不同。因为掀离光阻层31的特殊结构，所以，可以协助后续形成于其上的薄膜层容易被移除。
图3E则说明了步骤136：形成至少一薄膜层60于具有该图案空间的该立体基板上的情形。可以发现，原先的图案空间80被薄膜层60填满了，同时，未被显影剂清除的掀离光阻层31上，也有薄膜层60形成于其上。形成于掀离光阻层31上的薄膜层60，将于后续的掀离步骤一并被移除。
图3F则说明了步骤137：掀离该掀离光阻层31以形成一薄膜图案后的情形。在图3F中，可以明显的看到，在立体基板10上的立体部位，只剩下薄膜层60，其余的部位，则为基底光阻层21所覆盖。如此，即构成了图2B的图案结构。
在图1B的实施例中，可由图4A说明了步骤111、步骤112，于立体基板10上依序形成基底色层70及掀离光阻层30。
图4B说明了步骤113的以一立体光罩40贴合于该立体基板10上，其中，立体光罩40配置有图案结构41。在此，所谓的立体光罩40，可采用薄膜型光罩，再采用贴合辅具的方式实现。
图4C说明了步骤114的曝光，以紫外光50进行曝光。
图4D为图4C的部分3放大图，以清楚地显现于执行步骤115：移除未被曝光的该掀离光阻层30，并形成一图案空间80后，掀离光阻层31的结构。可以发现，掀离光阻层31为倒梯形，相较于基底色层71有所不同。因为掀离光阻层31的特殊结构，所以，可以协助后续形成于其上的薄膜层容易被移除。
图4E为图4C的部分3放大图，以清楚地显现于执行步骤116：移除该掀离光阻层30所构成的该图案空间80下方的该基底色层70后所构成的基底色层71的结构。可以发现，掀离光阻层31为倒梯形，与基底色层71不同。
图4F则说明了步骤117：形成至少一薄膜层60于具有该图案空间80的该立体基板上的情形。可以发现，原先的图案空间80被薄膜层60填满了，同时，未被显影剂清除的掀离光阻层31上，也有薄膜层60形成于其上。形成于掀离光阻层31上的薄膜层60，将于后续的掀离步骤一并被移除。
图4G则说明了步骤118：掀离该掀离光阻层31以形成一薄膜图案后的情形。在图4G中，可以明显的看到，在立体基板10上的立体部位，只剩下薄膜层60，其余的部位，则为基底色层71所覆盖。
图1A、图1C的制造方法中，基板概念基本上可以是平面基板，也可以是立体基板。图3A-图3F与图4A-图4G的实施例，以立体基板10为实施例来做说明。基本上，平面基板的流程与立体基板的流程相同，差异仅在于基板的型态不同，因此，不多加赘述。
重要的是，本发明的具有薄膜图案的基板的制造方法，无论运用于平面基板或立体基板，流程皆雷同，同样可达到一次光罩使用，无蚀刻或一次蚀刻的具体技术功效。并且，可以实现立体基板上的无缝薄膜图案，特别在立体基板上，现有技术完全无法达成。
本发明的具有薄膜图案的基板，薄膜图案可以制作于平面基板上，也可以制作于立体基板上。以下，再列举两个实施例来加以说明。
请参考图5，其为本发明的具有薄膜图案的基板1的另一具体实施例。运用图1B、图1D的制作流程，可以制作出同时位于平面部位的薄膜图案62、63、64，同时制作出位于立体部位的薄膜图案层61。
接下来，请参考图6，其为本发明的具有薄膜图案的基板4的又一具体实施例。运用图1A、图1C的制作流程，可以制作出位于平面部位的薄膜图案66。明显地，整个基板4的表面只包括基底光阻层21以及薄膜图案66，而薄膜图案66可以由单层或多层薄膜来形成。由于本发明运用光阻掀离制程，可达到以一次光罩，制作出薄膜沉积区，再借由多次沉积薄膜而制作出多层薄膜形成于薄膜沉积区，再将不必要的光阻掀离后，构成薄膜图案层与非薄膜图案层(周边图案层)的紧密结构。
特别的是，由于本发明采用光罩制程，并且，薄膜图案可以采用单层薄膜或多层薄膜，所以，薄膜图案可以制作得非常精细，并且，可模拟出各种特殊的图案效果，例如，雷射图样的效果。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (23)
1.一种形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，包含以下步骤：
于一基板上形成一基底色层；
于具有该基底色层的该基板上形成一掀离光阻层；
以一光罩贴合于该基板上；
曝光；
移除未被曝光的该掀离光阻层，并形成一图案空间；
移除该掀离光阻层所构成的该图案空间下方的该基底色层；
于具有该图案空间的该基板上形成至少一薄膜层；及
移除该掀离光阻层以形成一薄膜图案，使该薄膜图案与未被移除的该基底色层形成相邻接的无缝紧密结构。
2.根据权利要求1所述的形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，其中该至少一薄膜层选自以下的任意组合：一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层以及一非金属薄膜层。
3.根据权利要求1所述的形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，其中该基板为一平面基板或一立体基板。
4.根据权利要求1所述的形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，其中该基底色层为一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层或一非金属薄膜层。
5.根据权利要求1所述的形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，其中形成该薄膜层的方法运用溅镀法、蒸镀法或喷涂法。
6.一种形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，包含以下步骤：
于一基板上形成一基底光阻层；
于具有该基底色层的该基板上形成一掀离光阻层；
以一光罩贴合于该基板上；
曝光；
一次移除未被曝光的该掀离光阻层与该基底光阻层，并形成一图案空间；
于具有该图案空间的该基板上形成至少一薄膜层；及
移除该掀离光阻层以形成一薄膜图案，使该薄膜图案与未被移除的该基底光阻层形成相邻接的无缝紧密结构。
7.根据权利要求6所述的形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，其中该至少一薄膜层选自以下的任意组合：一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层以及一非金属薄膜层。
8.根据权利要求6所述的形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，其中该基板为一平面基板或一立体基板。
9.根据权利要求6所述的形成薄膜图案于基板的方法，其特征在于，其中该基板为一立体基板，且该薄膜图案形成于该立体基板的立体部位。
10.一种具有薄膜图案的基板，其特征在于，包含：
一基板；
至少一薄膜图案层，配置于该基板上；及
一周边图案层，配置于该基板上，无缝地环绕于该薄膜图案层。
11.根据权利要求10所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，该基板为一平面基板或一立体基板。
12.根据权利要求10所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该基板为一立体基板，且该薄膜图案配置于该立体基板的立体部位。
13.根据权利要求10所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该至少一薄膜层选自以下任意组合：一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层以及一非金属薄膜层。
14.根据权利要求10所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该周边图案层为一基底光阻层，或为一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层或一非金属薄膜层。
15.一种运用权利要求1的形成薄膜图案于基板的方法所制作的具有薄膜图案的基板，其特征在于，包含：
一基板；
至少一薄膜图案层，配置于该基板上；及
一周边图案层，配置于该基板上，无缝地环绕于该薄膜图案层。
16.根据权利要求15所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，该基板为一平面基板或一立体基板。
17.根据权利要求15所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该基板为一立体基板，且该薄膜图案配置于该立体基板的立体部位。
18.根据权利要求15所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该至少一薄膜层选自以下任意组合：一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层以及一非金属薄膜层。
19.根据权利要求15所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该周边图案层为一基底光阻层，或为一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层或一非金属薄膜层。
20.一种运用权利要求6的形成薄膜图案于基板的方法所制作的具有薄膜图案的基板，其特征在于，包含：
一基板；
至少一薄膜图案层，配置于该基板上；及
一周边图案层，以配置于该基板上，无缝地环绕于该薄膜图案层。
21.根据权利要求20所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，该基板为一平面基板或一立体基板。
22.根据权利要求20所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该基板为一立体基板，且该薄膜图案配置于该立体基板的立体部位。
23.根据权利要求20所述的具有薄膜图案的基板，其特征在于，其中该至少一薄膜层选自以下任意组合：一金属薄膜层、一无机金属氧化物薄膜层、一非金属氧化物薄膜层以及一非金属薄膜层。
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