CN107799427A - 光电元件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
公开一种光电元件的制备方法,其包括:(a)于承载材上形成一层高分子层,该高分子层是以一种于光线照射下会产生降解的材料为主;(b)于高分子层上形成光电元件;(c)对该高分子层施加光线照射,以使高分子层产生降解,并使承载材与光电元件分离;及(d)利用清洗组合物清洗承载材或光电元件,清洗组合物包含由化学式1所示的链状碳酸酯、及汉森溶解度参数范围为9~15(cal/cm3)1/2的有机溶剂。本发明光电元件的制备方法通过使用该清洗组合物,能使该高分子层不会残留于该光电元件或该承载材上,也有助于回收该承载材。
Description
技术领域
本发明涉及一种光电元件的制备方法,特别涉及一种利用光线照射来分离承载材(载体)与光电元件的光电元件的制备方法。
背景技术
在光电、电子、半导体领域中,大多以多层薄膜基板(也就是积体(集成)电路集成基板)进行光电或半导体装置的制作。随着功能性光电元件数量的增加以及光电装置的微小化需求,多层薄膜基板也被要求具备高的精密度,而于制作过程中需特别维持尺寸稳定性。为了维持良好的尺寸稳定性,目前最常使用的改良方式是在一个刚性承载板上进行多层薄膜基板的制作;但是,如何将承载板与多层薄膜基板进行分离,也成为后续衍生的需解决的问题。
现有分离方法包括化学剥离、激光剥离等。TW I485756专利公告案揭示一种薄晶片接合及剥离的方法,包括:(1)施加一剥离层于一载材(载体)上;(2)对该载材上的剥离层进行边缘残余物移除;(3)施加一粘着层至一半导体晶片上;(4)对该载材及半导体晶片进行接合,且该剥离层及该粘着层位于该载材与该半导体晶片之间;(5)施予能量至该剥离层;以及(6)以一溶剂清洁半导体晶片的一表面,以移除该粘着层的所有残余物。此专利公告的剥离层是通过施加紫外光或激光进行剥离,针对剥离层及粘着层的材料以及用以移除该粘着层的残余物的溶剂并没有具体地揭露。
由以上说明可知,对于搭配激光剥离工艺的清洁步骤仍有待进一步被开发,以有助于让半导体晶片等光电元件及载材上不会残留剥离层或粘着层材料,并能有效回收载材。
发明内容
因此,本发明的目的,即在于提供一种能使高分子层不会残留于光电元件或承载材上且可有效回收承载材的光电元件的制备方法。
于是,本发明光电元件的制备方法包括:
(a)于承载材上形成一层高分子层,该高分子层是以一种于光线照射下会产生降解的材料为主;
(b)于该高分子层上形成光电元件;
(c)对该高分子层施加光线照射,以使该高分子层产生降解,并使该承载材与该光电元件分离;及
(d)利用清洗组合物清洗该承载材或该光电元件;
其中,该清洗组合物包含由化学式1所示的链状碳酸酯、以及汉森溶解度参数范围为9~15(cal/cm3)1/2的有机溶剂,
[化学式1]
R1及R2相同或不同且各自独立地表示C1~C5烷基、C2~C5烯基或苯基。
本发明的功效在于:本发明光电元件的制备方法是通过光线照射来分离承载材及光电元件,并利用该清洗组合物来清洗该承载材或该光电元件,进而能使该高分子层不会残留于该光电元件或承载材上,也同时有助于回收该承载材。
以下将就本发明内容进行详细说明:
该步骤(a)的高分子层是以一种于光线照射下会产生降解的材料为主要成分。较佳地,该高分子层的材料于激光照射下会产生降解。该高分子层的材料例如但不限于聚酰亚胺、聚苯并唑、聚酯、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、或前述的组合等。于本发明的一具体例中,该高分子层的材料为聚酰亚胺。该高分子层是将该材料涂布于承载材上并于例如300℃的温度下进行加热而形成。当该材料为聚酰亚胺时,其可选择地由例如芳香族二胺单体及芳香族四羧酸二酐单体进行反应而形成。该芳香族二胺单体例如但不限于2,2’-双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)、双(3-氨基-4-羟基苯基)异全氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基苯基醚、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、3,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)丙烷]等,前述的芳香族二胺可以单独使用一种或混合使用多种。该芳香族四羧酸二酐单体例如但不限于4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐、双酚A型二醚二酐等,前述的芳香族四羧酸二酐可以单独使用一种或混合使用多种。除了芳香族四羧酸二酐外,于前述芳香族二胺单体与芳香族四羧酸二酐单体的反应中,可另外加入脂肪族四羧酸二酐,其例如但不限于六氟二酐(六氟异亚丙基二邻苯二甲酸酐,6FDA)等。
较佳地,该步骤(c)的光线为激光。更佳地,该激光的波长范围为350~1500nm。又更佳地,该激光能量范围为2至6瓦。
较佳地,该由化学式1所示的链状碳酸酯选自于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸烯丙基甲基酯、碳酸二烯丙基酯或前述的组合。于本发明的一具体例中,该链状碳酸酯为碳酸二甲酯;于本发明的另一具体例中,该链状碳酸酯为碳酸甲乙酯;于本发明的另一具体例中,该链状碳酸酯为碳酸二乙酯。
该有机溶剂的汉森溶解度参数范围为9~15(cal/cm3)1/2;较佳地,该有机溶剂的汉森溶解度参数范围为11~14(cal/cm3)1/2。
较佳地,该有机溶剂于760mmHg下的最低沸点为140℃;更佳地,该有机溶剂于760mmHg下的最低沸点为150℃;再更佳地,该有机溶剂于760mmHg下的沸点范围为150~300℃。
较佳地,该有机溶剂选自于N-甲基吡咯烷酮(于760mmHg下的沸点为204℃,汉森溶解度参数为11.2)、N-乙基吡咯烷酮(于760mmHg下的沸点为204℃,汉森溶解度参数为11.1)、N-异丙基吡咯烷酮(于760mmHg下的沸点为218℃,汉森溶解度参数为14.75)、二甲基乙酰胺(于760mmHg下的沸点为164℃,汉森溶解度参数为11.1)、二甲基甲酰胺(于760mmHg下的沸点为153℃,汉森溶解度参数为12.1)、二乙基甲酰胺(于760mmHg下的沸点为176-177℃,汉森溶解度参数为10.1)、γ-丁内酯(于760mmHg下的沸点为204℃,汉森溶解度参数为12.8)、二甲基亚砜(于760mmHg下的沸点为189℃,汉森溶解度参数为13)、丙二醇甲基醚乙酸酯(于760mmHg下的沸点为145-146℃,汉森溶解度参数为9.6)、由化学式2所示的环状碳酸酯、或前述的组合,
[化学式2]
R3、R4、R5及R6为相同或不同且各自独立地表示氢、C1~C5烷基或C2~C5烯基。
较佳地,该由化学式2所示的环状碳酸酯选自于碳酸丙烯酯(于760mmHg下的沸点为242℃,汉森溶解度参数为13.3)或碳酸丁烯酯(于760mmHg下的沸点为251℃,汉森溶解度参数为12.1)。
于本发明的一具体例中,该有机溶剂是N-甲基吡咯烷酮;于本发明的另一具体例中,该有机溶剂是γ-丁内酯;于本发明的另一具体例中,该有机溶剂是二甲基亚砜;于本发明的又另一具体例中,该有机溶剂是碳酸丙烯酯。
较佳地,以该清洗组合物的总重量为100wt%计算,该链状碳酸酯的含量范围为5~95wt%,及该有机溶剂的含量范围为5~95wt%。
附图说明
本发明的其他的特征及功效,将于参照附图的实施方式中清楚地呈现,其中:
图1是本发明方法的实施例的流程示意图。
符号说明
1 承载材
2 高分子层
3 光电元件
具体实施方式
在本发明被详细描述之前,应当注意在以下的说明内容中,类似的元件是以相同的编号来表示。
本发明将就以下实施例作进一步说明,但应了解的是,该实施例仅为例示说明之用,而不应被解释为本发明实施之限制。
实施例
参阅图1,本发明光电元件的制备方法的实施例包括:
(a)于承载材1上形成一层高分子层2,该高分子层2是以一种于光线照射下会产生降解的材料为主。于本实施例中,该高分子层2是以聚酰亚胺材料为主,且该高分子层2是通过将2,2’-双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)与4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)及六氟二酐(6FDA)反应而成的聚酰亚胺涂布于玻璃承载材1上,再于300℃加热进行脱水闭环反应后而形成。
(b)于该高分子层2上形成光电元件3;
(c)由该玻璃承载材表面,对该高分子层2施加一光线照射,以使该高分子层2产生降解,并使该玻璃承载材1与该光电元件3分离;及
(d)利用一清洗组合物(图未示)清洗表面含有该高分子层2的该光电元件3。该清洗组合物由化学式1所示的链状碳酸酯、以及汉森溶解度参数范围为9~15(cal/cm3)1/2的有机溶剂组成。
[测试例1~10及比较测试例1~7]
测试例1~10及比较测试例1~7分别进行以下测试步骤:
1.试片制作:取总酸酐基团含量为1当量的二酸酐单体[4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)及六氟二酐(6FDA)]、以及氨基含量为0.95当量的二胺单体[2,2’-双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)],依序添加于N,N-二甲基甲酰胺中,制备成固体成分为20重量%的溶液;接着将此溶液于常温下反应24小时,即可得聚酰亚胺树脂。将聚酰亚胺树脂涂布于玻璃片(10cm×10cm)上,然后以50℃烘烤3分钟,再以90℃烘烤20分钟,最后以300℃烘烤30分钟而于玻璃片上形成厚度为2.5μm的聚酰亚胺层。将一基板层(例如聚苯并唑或其它图案化金属层)粘附于聚酰亚胺层上。利用波长355nm的激光(能量为2瓦),从玻璃片表面照射聚酰亚胺层,直至基板层及部分聚酰亚胺层与玻璃片分离,得到一试片[包含聚酰亚胺层(厚度为2.3μm)以及基板层]
2.清洗能力测试:于超声波震荡下,将试片浸泡在清洗组合物中(温度为25℃),分别于3分钟、5分钟及10分钟后测量聚酰亚胺层的厚度,再通过以下公式1计算清洗速度(nm/min),以及通过以下公式2计算清洗能力,最后依据以下标准衡量清洗能力:
[公式1]
(THK10表示浸泡10分钟后的聚酰亚胺层厚度;THK0表示浸泡前的聚酰亚胺层厚度,即2.3μm)
[公式2]
(THKf表示浸泡f分钟后的聚酰亚胺层厚度,f为3、5或10)
所获得数值为0~39%,表示清洗能力极差,将标注为『×』;
所获得数值为40~74%,表示清洗能力良好,将标注为『○』;
所获得数值为75~100%,表示清洗能力优良,将标注为『◎』。
测试例1~10及比较测试例1~7所使用的清洗组合物的成分与含量、以及清洗能力结果整理于下表1中。
[表1]
[表2]
由表1及表2结果可以得知,使用由链状碳酸酯及特定有机溶剂所组成的清洗组合物,确实能有效去除残留的聚酰亚胺层,并展现优异的清洗能力及清洗速度(高于370nm/min)。
反观比较测试例1~5的结果,当仅单纯使用一种有机溶剂作为清洗组合物时,除了NMP可以去除部份聚酰亚胺层外,其余有机溶剂无法有效去除聚酰亚胺层,而无法展现符合在本领域使用所需的清洗能力及清洗速度(其低于350nm/min)。
由比较测试例6及7的结果来看,当使用胺类或正己烷作为有机溶剂时,即使它们与链状碳酸酯混合使用作为清洗组合物,仍无法有效去除聚酰亚胺层。
综上所述,本发明光电元件的制备方法是通过光线照射来分离承载材及光电元件,并利用该清洗组合物来清洗该承载材或该光电元件,进而能使该高分子层不会残留于该光电元件或承载材上,也同时有助于回收该承载材。
然而,以上所述者,仅为本发明的实施例而已,当然不能以此限定本发明实施的范围,凡是依本发明权利要求及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种光电元件的制备方法,包括:
(a)于承载材上形成一层高分子层,该高分子层是以一种于光线照射下会产生降解的材料为主;
(b)于该高分子层上形成光电元件;
(c)对该高分子层施加光线照射,以使该高分子层产生降解,并使该承载材与该光电元件分离;及
(d)利用清洗组合物清洗该承载材或该光电元件;
其中,该清洗组合物包含由化学式1所示的链状碳酸酯、以及汉森溶解度参数范围为9~15(cal/cm3)1/2的有机溶剂,
[化学式1]
R1及R2相同或不同且各自独立地表示C1~C5烷基、C2~C5烯基或苯基。
2.如权利要求1所述的光电元件的制备方法,其中,该高分子层的材料选自于聚酰亚胺、聚苯并唑、聚酯、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、或前述的组合。
3.如权利要求1所述的光电元件的制备方法,其中,该由化学式1所示的链状碳酸酯选自于碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸烯丙基甲基酯、碳酸二烯丙基酯、或前述的组合。
4.如权利要求1所述的光电元件的制备方法,其中,该有机溶剂于760mmHg下的最低沸点为140℃。
5.如权利要求1所述的光电元件的制备方法,其中,该有机溶剂选自于N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-异丙基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、γ-丁内酯、二甲基亚砜、丙二醇甲基醚乙酸酯、由化学式2所示的环状碳酸酯、或前述的组合,
[化学式2]
R3、R4、R5及R6相同或不同且各自独立地表示氢、C1~C5烷基或C2~C5烯基。
6.如权利要求5所述的光电元件的制备方法,其中,该由化学式2所示的环状碳酸酯选自于碳酸丙烯酯或碳酸丁烯酯。
7.如权利要求5所述的光电元件的制备方法,其中,该有机溶剂选自于N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、二甲基亚砜或碳酸丙烯酯。
8.如权利要求1所述的光电元件的制备方法,其中,以该清洗组合物的总重量为100wt%计算,该链状碳酸酯的含量范围为5~95wt%,及该有机溶剂的含量范围为5~95wt%。
9.如权利要求1所述的光电元件的制备方法,其中,该步骤(c)的光线是激光。
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