TWI524383B - 製造經光固化材料的方法，製造具有電路之基板的方法，光學組件，及電子組件 - Google Patents

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Description

製造經光固化材料的方法，製造具有電路之基板的方法，光學組件，及電子組件
本發明關於一種製造經光固化材料，特別是具有預定圖案化形狀之經光固化材料的方法。
光奈米壓印法可作為用以處理奈米級之樹脂材料或用以製造具有奈米級圖案之樹脂膜的技術。
該光奈米壓印技術使用表面上形成有微小凹凸圖案的模具來製造具有遵循該微小凹凸圖案的圖案化形狀的樹脂材料/樹脂膜。更明確地說，該光奈米壓印技術係用以形成/處理樹脂膜，其中該模具係加壓在於其上施加有光阻(可光固化組成物)的基板並使用光經由該模具照射該光阻以固化，從而將該模具之凹凸圖案轉移至該基板上的該光阻膜。
光奈米壓印技術中待解決的問題之一係如何將模具之凹凸圖案精確地轉移至光阻膜。若於將該圖案轉移至該光阻膜時使該模具與該光阻在氛圍下接觸，存在該基底構件與該模具之間的間隙或於該模具上的凹陷中之空氣可因該 用以構成光阻膜的可光固化組成物擠入而被陷住。如此，即使在該模具與該光阻膜接觸之後，氣泡可留在該光阻膜與該模之間，此造成該模具之凹凸圖案精確轉移至該光阻膜失敗。
為了解決此問題，專利文獻1提出一種進行使模具與光阻膜於構成該光阻膜之可光固化組成物擠入介於基底構件與該模具之間的間隙或於該模具上的凹陷之壓力及溫度之條件下凝結的可凝結氣體氛圍中接觸的步驟之方法。
引用列表 專利文獻
PTL 1：日本專利3700001號
非專利文獻
NPL 1：Reibai pocketbook (Pocketbook for Coolants)(Asahi Glass Co., Ltd.)，第81頁
雖然由PTL 1所提出之方法能精確轉移至光阻膜，但其產生在所形成之經光固化膜上的奈米級表面粗糙度的其他問題。
有鑑於上述問題及疑慮，本發明目的係提出一種藉由光奈米壓印技術製造具有預定圖案化形狀之經光固化材料的方法，其中轉移精確度係經改良且提供較小表面粗糙度之經光固化材料。
一種製造具有預定圖案化形狀之經光固化材料的方法，其包括以下步驟：將可光固化組成物放置於基板上；使模具與該可光固化組成物接觸；以光照射該可光固化組成物；及使該模具與該可光固化組成物脫離，其中該接觸係在可凝結氣體氛圍中進行，該可凝結氣體在該接觸之溫度條件下且在當該可光固化組成物擠入該基板與該模具之間的間隙或設於該模具上的凹陷時該可凝結氣體所接受到的壓力條件下凝結，且該可光固化組成物包括具有相對於該可凝結氣體之重量改變率為-1.0%至3.0%的氣體溶解抑制劑。
本發明可提供一種製造方法，藉由該方法可改善轉移精確且可獲得具有小表面粗糙度之經光固化材料。
從以下範例具體實例並參考附圖將明暸本發明之其他特徵。
具體實例之說明
下文詳細描述本發明具體實例。本發明不局限於以下具體實例，且本發明當然包括在不偏離本發明主旨且以熟悉本技術之人士的常識為基礎之範圍內適當地進行的變化及修改。
本發明之經光固化材料的製造方法係用以製造在基板上之具有預圖案化形狀的經光固化材料，該方法至少包括以下(1)至(4)步驟：(1)將可光固化組成物放置於基板上；(2)使模具與該可光固化組成物接觸；(3)以光照射該可光固化組成物；及(4)使該模具與該可光固化組成物脫離。
本發明中，上述接觸步驟(2)係在可凝結氣體之氛圍中進行。本發明中，接觸步驟(步驟(2))中所使用的可凝結氣體在(2-1)所示之溫度及(2-2)所示之壓力條件下凝結：(2-1)於接觸步驟之溫度條件：及(2-2)當可光固化組成物擠入基板與模具之間的間隙或設於模具上的凹陷時提供給該可凝結氣體的壓力條件。
本發明中，於步驟(1)所使用之可光固化組成物包括具有相對於該可凝結氣體之重量改變率為-1.0%至3.0%的氣體溶解抑制劑。
雖然本發明之經光固化材料的製造方法可包括使用光壓印之製造程序，本發明中所使用之方法不局限於光壓印。在本發明中使用光壓印的情況下，可製造具有毫米級、微米級(包括次微米級)或奈米級(1 nm至100 nm)之凹凸圖案的經光固化材料。其中，具有1 nm至10 mm大小的圖案較佳係藉由光壓印形成。更佳地，形成具有10 nm至100 μm之圖案。
參考圖式，以下描述本發明製造方法之特定製造程 序。圖1A至1G為顯示根據本發明之製造方法的經光固化材料及具有電路之基板的製造程序之示意橫斷面圖。圖1A至1G中所示之製造程序包括以下步驟(A)至(F)或(G)：(A)放置步驟(圖1A)；(B)可凝結氣體供應步驟(圖1B)；(C)接觸步驟(壓印步驟，圖1CA、圖1CB)；(D)光照射步驟(圖1D)；(E)脫離步驟(圖1E)；(F)蝕刻步驟(殘餘膜去除步驟，圖1F)；及(G)基板處理步驟(圖1G)。
經由上述步驟(A)至(G)(或步驟(A)至(F))，可從可光固化組成物1獲得經光固化材料11，且可獲得包括該經光固化材料11之電子組件(電子裝置)或光學組件。下文詳細描述各步驟。
(A)放置步驟(圖1A)
一開始，將可光固化組成物1放置於基板2上(圖1A)。該步驟亦可稱為施加步驟，其原因係該可光固化組成物1呈液體形式。
該步驟中所使用之基板2可就待藉由本發明方法所製造的經光固化材料11之用途而適當地被選擇。更明確地說，就經光固化材料11作為用以處理基板之遮罩的用途而言，圖1A之基板2可為例如半導體裝置之基板。半導體裝置之基板的實例包括由矽晶圓所製成之基板。可使用 由鋁、鈦-鎢合金、鋁-矽合金、鋁-銅-矽合金、氧化矽、氮化矽等所製成之基板來代替由該矽晶圓所製成之基板。用於半導體裝置之由上述材料所製成的基板可經歷表面處理，諸如矽烷偶合處理、矽氮烷處理或由有機材料所製成之膜的膜形成，以改善與可光固化組成物1之黏著性。
若透明構件係用於經光固化材料11，該經光固化材料11可為光學構件。在此種情況下，基板2可為具有光透性之基板，更明確地說，為透明基板，諸如玻璃基板。
如圖1A所示，將可光固化組成物1放置(施加)於基板2，尤其是藉由噴墨法、浸塗、氣刀塗布、淋幕式塗布、線棒塗布、凹版塗布、擠出塗布、旋塗法或狹縫掃描法進行。
可光固化組成物1可以以下例如(A-1)及(A-2)之方式放置於基板2上，但不局限於此：(A-1)可光固化組成物1係放置於複數個位置上以使之彼此分開；及(A-2)可光固化組成物1係放置於基板2之整個面上。
當選擇方式(A-1)時，待放置(施加)於基板2上之可光固化組成物1可為但不局限於微米級大小或次微米級大小之液滴。
當選擇方式(A-2)時，待放置(施加)於基板2上之可光固化組成物1可具有例如0.001 μm至100.0 μm之膜厚度，其可藉由用途而做選擇。
該步驟中所使用的可光固化組成物包括可聚合單體(第一組分)、聚合起始劑(第二組分)及氣體溶解抑制劑(第三組分)。該可光固化組成物可另外包括下述之添加劑組分。
<第一組分：可聚合單體>
包括在可光固化組成物中之可聚合單體係用作可光固化組分。該可聚合單體之實例包括可自由基聚合單體。
可自由基聚合單體較佳為具有至少一個丙烯醯基或甲基丙烯醯基之化合物，例如(甲基)丙烯酸化合物。
作為第一組分之可聚合單體可單獨包括一種單體或包括二或多種單體之組合。
<第二組分：聚合起始劑>
包括在可光固化組成物中之聚合起始劑為作為用以輔助該可光固化組分(可聚合單體)固化之固化助劑的化合物。當該作為第一組分之可聚合單體為可自由基聚合單體時，所使用之聚合起始劑為回應於光(紅外線、可見光、紫外線、遠紫外線、X射線、帶電粒子輻射(諸如電子射線)或輻射線)而產生自由基的化合物。
作為第二組分之聚合起始劑可單獨包括一種起始劑或包括二或多種起始劑之組合。
本發明中，相對於該第一組分之總量，第二組分(聚合起始劑)對第一組分(可聚合單體)之相對組合比為0.01 重量%或更高且10重量%或更低。較佳地，該相對組合比為0.1重量%或更高且7重量%或更低。相對組合比低於0.01重量%之第二組分降低固化速度，從而降低第一組分之反應效率。另一方面，超過10重量%之相對組合比可導致所獲得之經光固化材料機械性質變差。
<第三組分：氣體溶解抑制劑>
氣體溶解抑制劑為包括在可光固化組成物中用以防止可光固化組成物1或經光固化材料11被下述可凝結氣體供應步驟(步驟(B))所使用之可凝結氣體穿透或溶解的組分。
本發明中，氣體溶解抑制劑為當曝露於可凝結氣體之氛圍時不會膨脹同時包括該氣體之組分或不被該可凝結氣體溶解的組分。更明確地說，該氣體溶解抑制劑為具有相對於該可凝結氣體之重量改變率為-1.0%至3.0%的組分。
氣體溶解抑制劑可針對待使用之可凝結氣體而適當選擇。例如，當使用五氟丙烷(PFP)作為可凝結氣體時，所使用之氣體溶解抑制劑可為例如聚合物化合物，諸如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚縮醛、聚伸苯醚、酚樹脂、ABS樹脂、耐綸66、PTFE樹脂或環氧樹脂；低分子量化合物，諸如氯乙烯衍生物、乙烯衍生物、丙烯衍生物或苯乙烯衍生物或藉由聚合該等低分子量化合物所獲得之寡聚物(見NPL 1)。
在該等化合物當中，較佳係使用苯乙烯衍生物，包括 聚苯乙烯。在使用苯乙烯衍生物作為氣體溶解抑制劑之情況下，其可為單體、藉由聚合一種苯乙烯所獲得聚苯乙烯或藉由共聚苯乙烯與其他化合物(單體)所獲得之共聚物。當使用苯乙烯衍生物作為氣體溶解抑制劑時，較佳係使用聚苯乙烯或苯乙烯共聚物。
作為苯乙烯衍生物之單體化合物的特殊實例包括苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯及α-甲基苯乙烯。
作為第三組分之氣體溶解抑制劑可單獨包括一種抑制劑或包括二或多種抑制劑之組合。
本發明中，相對於該第一組分之總量，第三組分(氣體溶解抑制劑)對第一組分(可聚合單體)之相對組合比為0.01重量%或更高且99.9重量%或更低。較佳地，該相對組合比為0.1重量%或更高且50重量%或更低。低於0.O1重量%之第三組分的相對組合比使得是為本發明有利效果之一的抑制表面粗糙度變困難。另一方面，超過99.9重量%之相對組合比可導致所獲得之經光固化材料機械性質變差。
曝露於作為可凝結氣體之1,1,1,3,3-五氟丙烷(CHF2CH2CF3，HFC-245fa)時，聚苯乙烯比丙烯酸系樹脂(NPL 1)具有較低重量改變率、較低尺寸改變率及因曝露 所致之較低溶解率。雖然與聚苯乙烯之性質的詳細因果關係不明確，但推測係與是為本發明有利效果之一的抑制表面粗糙度降低相關。
<其他組分>
該步驟中所使用之可光固化組成物包括如上述之第一組分(可聚合單體)、第二組分(聚合起始劑)及第三組分(苯乙烯衍生物)。該可光固化組成物可包括適用於各種目的之添加劑組分，諸如抗氧化劑、溶劑及聚合物組分以免減弱本發明效果。
<可光固化組成物製備期間之溫度>
可光固化組成物可在0℃至100℃之溫度範圍內製備而毫無問題。
<可光固化組成物之黏度>
本發明之可光固化組成物在23℃之條件下較佳具有1 cP至100 cP之黏度，該黏度顯示除溶劑以外之組分的混合物之值。該黏度更佳為5 cP至50 cP，尤佳為6 cP至20 cP。可光固化組成物之黏度超過100 cP在後述接觸步驟(壓印步驟)期間需要長時間以該可光固化組成物填滿模具上之微小圖案的凹陷或導致因填充失敗所致之圖案瑕疵。低於1 cP之黏度可導致於後述之接觸步驟時所施加(放置)之組成物不均勻或該組成物從從模具末端流出。
<可光固化組成物之表面張力>
本發明之可光固化組成物在23℃之條件下較佳具有5 mN/m至70 mN/m之表面張力，該表面張力顯示除溶劑以外之組分的混合物之值。該表面張力更佳為7 mN/m至35 mN/m，且特佳係10 mN/m至32 mN/m。低於5 mN/m之表面張力於後述接觸步驟(壓印步驟)期間需要長時間以該可光固化組成物填滿模具表面的凹陷及凸起。另一方面，超過70 mN/m之表面張力使表面平滑度變差。
<去除異物(諸如粒子)>
在混合上述組分之後，可光固化組成物1較佳係例如經孔徑為0.001 μm至5.0 μm之過濾器過濾，以去除異物，諸如粒子。該組成物中之此等粒子可為抑制待於經光固化材料形成之凹陷及凸起形成的瑕疵之因素。過濾可光固化組成物可在複數個階段進行。較佳係重複複數次。可再次過濾已經歷過濾的液體。用以過濾可光固化組成物之過濾器可由但不局限於聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、氟樹脂、耐綸樹脂等製成。
就本發明之製造方法所製造的經光固化材料用於製造半導體積體電路之用途而言，該可光固化組成物於固化之前較佳可經過濾，例如藉由該製程被金屬雜質污染的可能性可最小化且該產品的操作不受妨礙。為此，該可光固化組成物中容許之金屬雜質濃度較佳為10 ppm或更低且更 佳為100 ppb或更低。
(B)可凝結氣體供應步驟(圖1B)
然後，將可凝結氣體3供應至基板2直到放置在該基板2上之該可光固化組成物1周圍變成可凝結氣體氛圍為止(圖1B)。
本發明中之可凝結氣體係指具有在具有所希望圖案之經光固化材料的製造設備中之溫度條件及壓力條件下通常存在為氣體但在後述接觸步驟(壓印步驟)之預定條件下凝結(液化)的性質之氣體。該預定條件將於後文詳細描述。
該可凝結氣體在室溫(25℃)下具有0.05 MPa或更高且1.00 MPa或更低之蒸氣壓，在大氣壓力(1.00 MPa)下具有15℃或更高且30℃或更低之沸點，或符合上述蒸氣壓與沸點之要求。
該可凝結氣體之特殊實例包括氟氯碳化物(CFC)、氟碳化物(FC)、氫氟氯碳化物(HCFC)、氫氟碳化物(HFC)及氫氟醚(HFE)。
在該等氟碳化物當中，以1,1,1,3,3-五氟丙烷(CHF2CH2CF3，HFC-245fa)、三氯氟甲烷及甲基五氟乙基醚(CF3CF2OCH3，HFE-245mc)特佳。更進一步資訊係1,1,1,3,3-五氟丙烷在室溫(23℃)下具有0.14 MPa之蒸氣壓且沸點為15℃。三氯氟甲烷在室溫(23℃)下具有0.1056 MPa之蒸氣壓且沸點為24℃。
可單獨使用一種此種可凝結氣體或可使用二或多種氣體的組合。此種可凝結氣體可以與非可凝結氣體(諸如空 氣、氮、二氧化碳、氦或氬)之混合物狀態使用。
在該步驟(可凝結氣體供應步驟)，在壓力低於蒸氣壓或溫度高於沸點之條件下將預定量之呈氣態的可凝結氣體3供應至設置在該基板2上之可光固化組成物1周圍。
(C)接觸步驟(圖1CA、圖1CB)
然後使模具4與可光固化組成物1接觸(圖1CA、圖1CB)。該步驟亦被稱為壓印步驟。由於該可光固化組成物1周圍設在先前步驟(可凝結氣體供應步驟)中之可凝結氣體3的氛圍下，該步驟(接觸步驟)係在可凝結氣體3之氛圍下進行。
如圖1CA所示，使模具4與可光固化組成物1接觸，毛細力作用以使該可光固化組成物，擠入基板2與模具4之間的間隙或模具4上之凹陷(微小圖案)。此時，存在基板2與模具4之間的間隙或模具4上之凹陷的可凝結氣體3在從可光固化組成物1所接收之壓力條件及該步驟之溫度條件下凝結液化。然後，存在基板2與模具4之間的間隙或模具4上之凹陷的可凝結氣體3體積可約為零，從而在由可光固化組成物所製成的微小圖案10中無氣泡殘留。因此可改善圖案轉移精確度。
圖2A及2B為顯示放置於複數個位置上以使之彼此分開的可光固化組成物的狀態之平面圖。圖2A顯示該可光固化組成物於放置步驟的狀態，而圖2B顯示該可光固化組成物於接觸步驟的狀態。
如圖2A所示，將可光固化組成物1之液滴放置在該 基板的三個位置以使之彼此分開，然後使之與模具(未圖示)接觸。然後，可光固化組成物1之各液滴直徑膨脹，同時因在該基板與模具之間的間隙之毛細力而變得更薄。此時，存在兩個已膨脹液滴相會之位置1a及三個已膨脹液滴相會之位置1b的可凝結氣體受到來自該可光固化組成物1的液滴之壓力而凝結液化。因此，較少氣泡殘留在位置1a及位置1b。以此種方式，可獲得具有所希望圖案且具有較少因殘留氣泡所致之瑕疵的經光固化材料。
該步驟中所使用之模具4係由透光材料，尤其是包括玻璃、石英、PMMA、透明樹脂(諸如聚碳酸酯)、透明金屬蒸鍍膜、撓性膜(諸如聚二甲基矽氧烷)、光固化膜、金屬膜等所製成。
所使用之模具可經表面處理以改善可光固化組成物與模具表面之間的脫離性。表面處理的範例方法包括使用矽烷偶合劑(諸如聚矽氧劑及氟劑)或使用脫模劑塗料之方法。較佳亦可使用市售脫模劑塗料，包括由Daikin industries,Ltd.所製之OPTOOL DSX。
尤其是，脫模劑塗料可在本步驟(接觸步驟、壓印步驟)之前使用以在模具4的具有凹凸圖案之側的表面上形成脫模劑塗料層。脫模劑之實例包括聚矽氧脫離劑、氟脫離劑、聚乙烯脫離劑、聚丙烯脫離劑、石蠟脫離劑、褐煤脫離劑及巴西棕櫚蠟脫離劑。其中，以氟脫離劑尤佳。該脫離劑可單獨包括一種脫離劑或包括二或多種脫離劑之組合。
來自模具4使之與可光固化組成物1接觸的壓力通常為0.1 Pa至100 MPa，惟無特別限制。該壓力以0.1 Pa至50 MPa為佳，以0.1 Pa至30 MPa更佳，且以0.1 Pa至20 MPa尤佳。接觸持續時間無特別限制，且通常為0.1秒至600秒。以0.1秒至300秒之期間為佳，以0.1秒至180秒更佳，且以0.5秒至120秒特佳。短於0.1秒之持續時間無法使可光固化組成物1充分擠入基板2與模具4之間的間隙及模具4上之凹陷(微小圖案)。長於600秒之持續時間使生產力下降。
(D)光照射步驟(圖1D)
然後，以光照射具有所希望圖案化形狀且與模具4接觸之可光固化組成物10(圖1D)。從而將具有遵循在該模具4表面上所形成之凹凸形狀的圖案化形狀的可光固化組成物10固化成經光固化材料11。
於此步驟施加至該可光固化組成物10的光無特別限制，其可針對所使用可光固化組成物的敏感波長而做適當選擇。較佳地，可適當選用波長為約150 nm至400 nm之紫外線、X射線或電子射線。其中，以紫外線尤佳，其原因係容易取得各式各樣對於紫外線具有敏感性之光敏性化合物作為包括在可光固化組成物10中之聚合起始劑(第二組分)。發出紫外線之範例光源包括高壓汞燈、超高壓汞燈、低壓汞燈、深UV燈、碳弧燈、化學燈、金屬鹵化物燈、氙燈、KrF準分子雷射、ArF準分子雷射或F2準分子雷射。其中，以超高壓汞燈尤佳。該光源可單獨包括一種 光源或包括二或多種光源之組合。於此步驟，光照射可對可光固化組成物10之整個區域進行或對該可光固化組成物10之部分區域選擇性進行。
在可光固化組成物10具有熱固性質之情況下，可額外施加熱以供固化。用於加熱之氛圍及溫度無特別限制，且例如可在惰性氛圍或在減壓下施加40℃至200℃之熱。熱可使用熱板、烘箱、爐等來施加。
(E)脫離步驟(圖1E)
然後，脫離該模具及該可光固化組成物(圖1E)。從而可獲得具有與該模具4表面上所形成之凹凸圖案的相反圖案之經光固化材料11。
用於脫離模具與本發明可光固化組成物的方法及條件無特別限制。例如，可藉由將模具4以離開基板2之方向移動同時固定該基板2、藉由將基板2以離開模具4之方向移動同時固定該模具4，或藉由以相反方向拉此二者而將彼等脫離。
當此步驟完成時，具有模具4之表面的凹凸圖案之相反圖案的經光固化材料11係形成於基板2的至少一部分上。經光固化材料11之凹凸圖案的間距反映設置於該模具4表面上之凹凸圖案的間距。可設定設置在模具4之表面上的凹凸圖案的任何間距，尤其包括毫米級、微米級(包括次微米級)及奈米級，其中可適當選用任何等級來設定。當藉由本發明製造方法形成奈米級凹凸圖案時，例如可形成具有20 nm或更小之間距的圖案。
在具有小於基板2之面積的模具4之情況下，一部分設置於基板2上之可光固化組成物1不會與該模具4接觸。在此種情況下，所使用之模具4可適當移動以在該基板上之複數個區域進行一系列程序，包括下述放置步驟、接觸步驟、光照射步驟及脫離步驟。從而可獲得在基板2上之複數種各具有遵循該模具4之凹凸形狀的圖案化形狀的經光固化材料11。
(F)蝕刻步驟(殘餘膜去除步驟，圖1F)
在該脫離步驟之後，形成經光固化材料11，但凹陷中亦存在薄膜形式之經固化物質。為了去除存在凹陷中之經光固化材料11，對其進行蝕刻(圖1F)。該步驟使得基板2表面對應於經光固化材料11的凹陷之區域曝露。
在此步驟進行之蝕刻的特殊方法並無特別限制，且進行傳統上為人熟知之方法，諸如進行乾式蝕刻。乾式蝕刻可使用傳統上為人熟知之乾式蝕刻設備進行。於乾式蝕刻期間所供應之來源氣體可針對待蝕刻之經光固化材料11的元素組成而做適當選擇，且可使用包括氧原子之氣體，諸如O2、CO或CO2；惰性氣體，諸如He、N2或Ar；氯氣，諸如Cl2或BCl3或其他氣體，諸如H2或NH3。該等氣體可視用途而包括兩種或更多種之組合。
經由包括上述(A)至(F)之製造程序，可獲得具有所希望之凹凸圖案形狀(遵循該模具4之凹凸形狀的圖案化形狀)的經光固化材料11。當待使用如此形成之經光固化材料11處理基板2時，則可額外進行下述基板處理步驟。
另一方面，如此獲得之經光固化材料11可用作光學裝置(包括光學裝置之一個元件的情況)。在此種情況下，可提供彼作為至少包括基板2及放置在該基板2上之經光固化材料11的光學元件。
(G)基板處理步驟(圖1G)
藉由本發明製造方法所獲得之具有所希望凹凸圖案化形狀的經光固化材料11可用作包括半導體裝置之電子組件中之絕緣層的中間層，該半導體裝置係諸如LSI、系統LSI、DRAM、SDRAM、RDRAM及D-RDRAM。或者，該經光固化材料11可用作製造半導體裝置之光阻膜。
就經光固化材料11用作光阻膜的用途而言，如圖1G所示，蝕刻或離子植入係於藉由蝕刻步驟所曝露之部分進行。從而可在基板2上形成遵循該經光固化材料11之圖案化形狀的電路20。以此種方式，可製造用於半導體裝置等之電路板。電子元件可適當地配置在圖1G所示之設置有電路20的基板2上，從而可獲得電子組件(電子裝置)。
經光固化材料11之圖案可最後從經處理基板2去除，或在較佳組態中，該經光固化材料可留下作為構成電子元件之組件。
1‧‧‧可光固化組成物
1a/1b‧‧‧位置
2‧‧‧基板
3‧‧‧可凝結氣體
4‧‧‧模具
10‧‧‧微小圖案
11‧‧‧經光固化材料
20‧‧‧電路
圖1A、1B、1CA、1CB、1D、1E、1F及1G為顯示根據本發明之製造方法的經光固化材料及具有電路之基板 的製造程序之示意橫斷面圖。
圖2A及2B為顯示放置於複數個位置上以使其彼此分開的可光固化組成物的狀態之平面圖。
實施例
下文茲以實例方式更詳細描述本發明。本發明之技術範圍不局限於下列實施例。除非另外指定，否則以下描述中所指之「份」及「%」均基於重量計。
參考實例1
首先，製備4重量份分子量為96,400且分子量分散性為1.01(由聚合物來源所產生)之聚苯乙烯與96重量份丙二醇一甲基醚乙酸酯(PGMEA，由Tokyo Chemical Industry CO.,Ltd.生產)的混合液體。其次，使用由四氟乙烯所製成之0.2-μm過濾器過濾如此製備之混合物液體，從而獲得塗覆液體。
然後，將該塗料液體之液滴置於矽基板上，接著在500 rpm之轉數下旋轉塗布5秒然後在3,000 rpm下旋轉塗布30秒，從而形成薄膜。然後在熱板上以90℃加熱如此形成之薄膜90秒，從而獲得形成有聚苯乙烯膜之矽基板。
如此獲得之聚苯乙烯膜的峰谷(PV)之表面粗糙度值係使用原子力顯微鏡：奈米示波器(由Veeco Instruments Inc. 生產)來測量(測量範圍：2 μm x 2 μm)。測量值為8 nm。
然後，將形成有該聚苯乙烯膜之基板浸入冷卻至14℃以供凝結的1,1,1,3,3-五氟丙烷為時120分鐘。同樣測量該聚苯乙烯膜於浸漬後之表面粗糙度值PV，且該測值為8 nm，其與浸漬前實質上相同。
比較實例1
將數滴市售可光固化組成物PAK-01-60(由Toyo Gosei Co.Ltd.生產)放置在矽基板上，然後以1,000 rpm之轉數旋塗30秒，從而形成薄膜。然後，在熱板上以80℃加熱該基板120秒。接著，在氮氛圍下以從超高壓汞燈所發射之光照射該PAK-01-60膜，藉此獲得經光固化膜。在365 nm波長下來自光源之照射在該膜上之照度為25 mW/cm2，且光照射持續時間為40秒。
以類似參考實例1之方式測量如此獲得之經光固化膜的表面粗糙度值PV，並測得之值為4 nm。
然後，將形成有該PAK-01-60經光固化膜之基板浸入冷卻至14℃以供凝結的1,1,1,3,3-五氟丙烷為時120分鐘。以類似參考實例1之方式測量該PAK-01-60經光固化膜於浸漬後之表面粗糙度值PV，且測得之值為30 nm，顯示表面變得比浸漬前更粗糙。
實施例1
將市售可光固化組成物PAK-01-60(由Toyo Gosei Co. Ltd.生產)、聚苯乙烯及溶劑混合，從而獲得可光固化組成物。遵循圖1A至1G所顯示之製造處理，將可光固化組成物1施加在基板2上，並以光經由模具4照射該可光固化組成物1，從而獲得具有遵循該模具4表面上之凹凸形狀的圖案化形狀之經光固化材料。
雖然已參考範例具體實例說明本發明，但應暸解本發明並不局限於所揭示之範例具體實例。以下申請專利範圍應符合最廣義解釋以包括所有此等修改及等效結構及功能。
1‧‧‧可光固化組成物
4‧‧‧模具

Claims (18)

  1. 一種製造具有預定圖案化形狀之經光固化材料的方法，其包括以下步驟：將可光固化組成物放置於基板上；使模具與該可光固化組成物接觸；以光照射該可光固化組成物；及使該模具與該可光固化組成物脫離，其中該接觸係在可凝結氣體氛圍中進行，該可凝結氣體在該接觸之溫度條件下且在當該可光固化組成物擠入該基板與該模具之間的間隙或設於該模具上的凹陷時該可凝結氣體所接受到的壓力條件下凝結，該可光固化組成物包括具有相對於該可凝結氣體之重量改變率為-1.0%至3.0%的氣體溶解抑制劑，且該氣體溶解抑制劑係為藉由聚合選自下列所組成之群組的低分子量化合物所獲得之聚合物化合物或寡聚物：氯乙烯衍生物、乙烯衍生物、丙烯衍生物及苯乙烯衍生物。
  2. 如申請專利範圍第1項之製造經光固化材料的方法，其中於該放置時，將該可光固化組成物放置於複數個彼此分開的位置上。
  3. 如申請專利範圍第1項之製造經光固化材料的方法，其中於該放置時，將該可光固化組成物放置於該基板的整個面上。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該氣體溶解抑制劑包括藉由聚合苯 乙烯衍生物所獲得之聚合物化合物或寡聚物。
  5. 如申請專利範圍第4項之製造經光固化材料的方法，其中該氣體溶解抑制劑包括苯乙烯共聚物。
  6. 如申請專利範圍第4項之製造經光固化材料的方法，其中該氣體溶解抑制劑包括聚苯乙烯。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該可凝結氣體在室溫下具有0.05MPa或更高且1.00MPa或更低之蒸氣壓。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該可凝結氣體在大氣壓力下具有15℃或更高且30℃或更低之沸點。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該可凝結氣體包括氟碳化物。
  10. 如申請專利範圍第9項之製造經光固化材料的方法，其中該等氟碳化物包括1,1,1,3,3-五氟丙烷、三氯氟甲烷及甲基五氟乙基醚中之至少一者。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該模具可使照射時所使用之光通過。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該經光固化材料具有20nm或更小之圖案間隔。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該模具的面積小於該基板之面積， 該放置、接觸、照射及脫離係使用該模具在該基板上之複數個區域進行，且將複數種各具有遵循該模具之凹凸形狀的圖案化形狀的經光固化材料配置於該基板上。
  14. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造經光固化材料的方法，其中該氣體溶解抑制劑為聚合物化合物。
  15. 如申請專利範圍第14項之製造經光固化材料的方法，其中該聚合物化合物為不含氟之聚合物化合物。
  16. 一種製造具有電路之基板的方法，其包括使用遮罩處理該基板，該遮罩係藉由處理如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法所製造的經光固化材料而獲得，從而在該基板上形成該電路。
  17. 一種光學組件，其包含：基板；及具有預定圖案化形狀之元件，該元件係設置於該基板上，其中該元件為藉由如申請專利範圍第1至3項中任一項之製造方法所製造的經光固化材料。
  18. 一種電子組件，其包含：基板；及電子元件，其係設置於該基板上，其中該基板為藉由如申請專利範圍第16項之製造方法所製造之具有電路的基板。
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