TWI598242B - 用於印刷線路製程的印章的製造方法以及印刷線路製程 - Google Patents

Description

用於印刷線路製程的印章的製造方法以及印刷線路製程

本發明是有關於一種印章的製造方法以及印刷線路製程，且特別是有關於一種用於印刷線路製程的印章的製造方法以及印刷線路製程。

在現今的列印線路製程中，相較於噴墨列印，藉由模板轉印被認為是更具有大量生產的潛力。然而，不論是硬質的模板或是藉由二次翻印所得的軟質的模板，將其作為印章並用以沾附導電墨水或半導體墨水時，會在印章的凹面(陰面)沾附多餘的墨水。因此，在進行翻印線路的製程時，在印章凹面的墨水亦會沾附在欲翻印的基板上而造成線路錯誤。在傳統的翻印線路製程上，即是犧牲翻印後線路的解析度，使線路經翻印後的錯誤容忍度提升。

因此，如何避免印章的凹面沾附多餘的墨水為當前所需 研究的課題。

本發明提供一種用於印刷線路製程的印章，其具有位於印章的凹面上的多個奈米椎體結構，以防止液體沾附於印章的凹面上。

本發明提供一種用於印刷線路製程的印章的製造方法，其於印章的凹面上形成多個奈米椎體結構，以防止液體沾附於印章的凹面上。

本發明提供一種用於印刷線路製程的印章，其包括：主體結構、微米凸起結構以及多個奈米椎體結構。微米凸起結構位於主體結構上。多個奈米椎體位於主體結構上且圍繞微米凸起結構。

在本發明的一實施例中，上述的奈米椎體結構的底部的寬度小於100nm。

在本發明的一實施例中，上述的用於印刷線路製程的印章的材料包括聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或聚醯亞胺(Polyimide，PI)。

本發明提供一種用於印刷線路製程的印章的製造方法，其步驟如下。將基板圖案化，以於基板中形成微米凹槽。於微米凹槽周圍的基板中形成多個奈米孔洞。於基板上形成印章材料， 其中印章材料填滿微米凹槽以及奈米孔洞。將印章材料與基板分離。

在本發明的一實施例中，上述的於微米凹槽周圍的基板中形成奈米孔洞的步驟如下。於微米凹槽中填滿犧牲層。對犧牲層以及基板進行蝕刻製程。移除微米凹槽中的犧牲層。

在本發明的一實施例中，上述的於將印章材料與基板分離之前，固化印章材料。

在本發明的一實施例中，上述的固化印章材料的方法包括加熱固化、常溫固化或紫外線固化

在本發明的一實施例中，上述的印章材料包括聚二甲基矽氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚醯亞胺。

本發明提供一種印刷線路製程，其使用上述的用於印刷線路製程的印章於基板上形成線路圖案。

基於上述，由於本發明的印章的主體結構的表面上具有多個奈米椎體結構(也就是印章的凹面)，因此液體難以進入這些奈米椎體結構間的空隙，藉此液體與奈米椎體結構的接觸面積減小且接觸角增大，使得具有這些奈米椎體結構的印章的表面上表現出疏水性(即所謂的蓮花效應)。因此，本發明的印章可同時具有親水性表面(印章的具有微米凸起結構的表面)以及疏水性表面(印章的具有奈米椎體結構的表面)，其可於後續進行噴墨製程時，僅在具有微米凸起結構的表面上形成墨水層，具有奈米椎體結構的表面可因蓮花效應而避免墨水的沾附，因此將線路圖案轉 印至其他半導體等基材時，可提昇線路圖案於所述基材上的解析度以及轉印線路圖案的製程穩定度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、200‧‧‧基板

102‧‧‧凹槽

102a‧‧‧凸起結構

104‧‧‧孔洞

104a‧‧‧椎體結構

106、106a‧‧‧印章材料

106b‧‧‧印章

108‧‧‧主體結構

110、110a‧‧‧墨水層

圖1A至圖1D為依照本發明一實施例所繪示的用於印刷線路製程的印章的製造流程的剖面示意圖。

圖2A至圖2B為依照本發明一實施例所繪示的使用用於印刷線路製程的印章將線路圖案轉印至壓印用基板的流程的剖面示意圖。

圖1A至圖1D為依照本發明一實施例所繪示的用於印刷線路製程的印章的製造流程的剖面示意圖。

請參照圖1A，將基板100圖案化，以於基板100中形成凹槽102。將基板100圖案化的方法例如是進行微影製程與蝕刻製程。舉例來說，先在基板100上形成圖案化罩幕層(未繪示)，以暴露出部分基板100。之後，以圖案化罩幕層為罩幕，對暴露出的部份基板100進行蝕刻製程。然後，移除圖案化罩幕層，以形成凹槽102，其中凹槽102的圖案形狀與後續進行壓印製程以於壓印 用基板上形成的線路圖案的形狀相同。凹槽102的寬度的大小可由圖案化罩幕層之間的間隔來控制，且凹槽102的深度可由進行蝕刻製程的時間來控制。在本實施例中，凹槽102的底部表面積及深度例如具有微米等級的尺寸。在一實施例中，凹槽102的深度例如是10-100μm。

請參照圖1B，於凹槽102周圍的基板100上形成多個孔洞104。於凹槽102周圍的基板100上形成多個孔洞104的方法例如是進行溼式蝕刻製程。在一實施例中，使用於溼式蝕刻製程的蝕刻液包括奈米金屬粒子。舉例來說，於凹槽102周圍的基板100上形成多個孔洞104的步驟如下：先於基板100的凹槽102中填滿犧牲層(未繪示)，之後，將基板100浸泡在包含金(Au)奈米粒子的溶液中，利用金奈米粒子蝕刻基板100，以於基板100中形成多個孔洞，其中於凹槽102中形成犧牲層的目的在於保護凹槽102的表面，使凹槽102的表面不被金奈米粒子所蝕刻。然後，移除犧牲層。由於孔洞104是藉由進行奈米粒子蝕刻製程而形成，因此，孔洞104的孔徑可具有奈米等級的尺寸。在一實施例中，孔洞104的頂部孔徑例如小於100nm。此外，在一實施例中，孔洞104的頂部孔徑大於孔洞104的底部孔徑，然而，本發明不以此為限。在另一實施例中，孔洞104的頂部孔徑實質上等於孔洞104的底部孔徑。另外，孔洞104的深度可由進行奈米粒子蝕刻製程的時間來控制。在本實施例中，孔洞104的深度例如是0.05-1μm。

請參照圖1C，於基板100上形成印章材料106a，其中印章材料106a填滿凹槽102與孔洞104。於基板100上形成印章材料106a的步驟如下：先於基板100上形成印章材料106。印章材料106的材料例如是高分子材料，其例如是聚二甲基矽氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚醯亞胺。印章材料106形成於基板100上後，可選擇性地對印章材料106進行加壓，其中對印章材料106進行加壓的目的在於使印章材料106可有效地填滿凹槽102與孔洞104。接著，對印章材料106進行固化以形成固化印章材料106a，其中對印章材料106進行固化的方法例如是加熱固化、常溫固化或紫外線固化。

請參照圖1D，將固化印章材料106a與基板100分離，以形成印章106b。印章106b具有主體結構108、凸起結構102a以及多個椎體結構104a，其中主體結構108為形成於基板100上而並未形成於凹槽102及孔洞104中的固化印章材料106a，凸起結構102a為形成於凹槽102中的固化印章材料106a，且多個椎體結構104a為形成於孔洞104中的固化印章材料106a。因此，凸起結構102a的圖案形狀可由凹槽102定義出，使得凸起結構102a的圖案形狀與後續進行壓印製程以於壓印用基板上形成的線路圖案的形狀相同。此外，印章106b的構件的配置關係如下：凸起結構102a位於主體結構108上，而椎體結構104a則位於主體結構108上且圍繞凸起結構102a。凸起結構102a的底部寬度以及高度的尺寸可分別由凹槽102的底部寬度以及深度的尺寸來控制。因 此，在本實施例中，凸起結構102a的底部表面積以及高度的尺寸例如具有微米等級的尺寸。在一實施例中，凸起結構102a的高度例如是10-100μm。椎體結構104a的底部寬度以及高度的尺寸可分別由孔洞104的孔徑以及深度的尺寸來控制。因此，椎體結構104a的底部寬度的尺寸例如具有奈米等級的尺寸。在一實施例中，椎體結構104a的底部的寬度小於100nm。在一實施例中，椎體結構104a的高度例如是0.05-1μm。

圖2A至圖2B為依照本發明一實施例所繪示的使用用於印刷線路製程的印章將線路圖案轉印至壓印用基板的流程的剖面示意圖。

請參照圖2A，在印章106b的凸起結構102a上形成墨水層110。在一實施例中，形成墨水層110的方法例如是對凸起結構102a進行噴墨製程。在對凸起結構102a進行噴墨製程之後，於凸起結構102a的頂部表面上可形成墨水層110，而印章106b的椎體結構104a的表面上則不會形成墨水層110。原因在於具有這些椎體結構104a的印章106b的表面為微細凹凸且粗糙的面，因此墨水難以進入椎體結構104a間的空隙，藉此墨水與椎體結構104a的接觸面積減小且接觸角增大，使得包括椎體結構104a的印章106b的表面上表現出疏水性(即所謂的蓮花效應)。

請參照圖2B，將印章106b的形成有墨水層110的凸起結構102a的表面壓印至壓印用基板200，以形成線路圖案。由於凸起結構102a具有由凹槽102定義出的圖案，因此將凸起結構 102a的表面壓印至壓印用基板200後，可於壓印用基板200的表面上壓印出線路圖案。將印章106b的形成有墨水層110的凸起結構102a的表面壓印至壓印用基板200的步驟如下：將凸起結構102a上的墨水層110擠壓至壓印用基板200的表面上，以於壓印用基板200的表面上形成墨水層110a，然後，將印章106b與壓印用基板200分離。

綜上所述，由於本發明的印章106b的主體結構108的表面上具有尺寸等級為奈米的多個椎體結構104a(也就是印章106b的凹面)，因此，在例如進行噴墨製程以於印章106b的凸起結構102a上形成墨水層110時，墨水難以進入這些椎體結構104a間的空隙，藉此墨水與這些椎體結構104a的接觸面積減小且接觸角增大，使具有這些椎體結構104a的印章106b的表面表現出超疏水性(即所謂的蓮花效應)。因此，本發明的印章106b可同時具有親水的表面(印章106b的具有凸起結構102a的表面)以及疏水的表面(印章106b的具有椎體結構104a的表面)，具有椎體結構104a的印章106b的表面可因蓮花效應而避免墨水的沾附，因此將線路圖案轉印至其他半導體等基材時，可提昇線路圖案於所述基材上的解析度以及轉印線路圖案的製程穩定度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

102a‧‧‧凸起結構

104a‧‧‧椎體結構

106b‧‧‧印章

108‧‧‧主體結構

Claims (6)

1. 一種用於印刷線路製程的印章的製造方法，包括：將基板圖案化，以於所述基板中形成微米凹槽；於所述微米凹槽周圍的所述基板中形成多個奈米孔洞；於所述基板上形成印章材料，其中所述印章材料填滿所述微米凹槽以及所述奈米孔洞；以及將所述印章材料與所述基板分離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的用於印刷線路製程的印章的製造方法，其中形成所述奈米孔洞的步驟包括：於所述微米凹槽中形成犧牲層；對所述基板進行蝕刻製程；以及移除所述犧牲層。
3. 如申請專利範圍第1項所述的用於印刷線路製程的印章的製造方法，其中在將所述印章材料與所述基板分離之前，固化所述印章材料。
4. 如申請專利範圍第3項所述的用於印刷線路製程的印章的製造方法，其中固化所述印章材料的方法包括加熱固化、常溫固化或紫外線固化。
5. 如申請專利範圍第3項所述的用於印刷線路製程的印章的製造方法，其中所述印章材料包括聚二甲基矽氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚醯亞胺。
6. 一種印刷線路製程，使用印章於基板上形成線路圖案，所述印刷線路製程包括：在所述印章的微米凸起結構上形成墨水層，其中所述印章包括主體結構、位於所述主體結構上的所述微米凸起結構與位於所述主體結構上且圍繞所述微米凸起結構的多個奈米椎體結構；將形成有所述墨水層的所述微米凸起結構的表面壓印至所述基板，以於所述基板上形成做為所述線路圖案的所述墨水層；以及將所述印章與所述基板分離。