1.完成矽化酸性壓克力共聚物之合成,其玻璃轉移溫度約為 48℃,此溫度可應用於使用透明 PET 薄膜材料為熱壓製程基材,在圖形轉移中加熱至特定溫度之下具有良好的流動性以及 不使PET 基材因為加熱至過高溫度而變形。
2.藉由 SEM 圖案之觀察,所合成之共聚物高分子阻抗層,在壓印過程中有良好的流動以及加 工性。
3.由抗蝕刻性測試,含矽高分子材料能抵擋蝕刻源,且容易以鹼性水溶液去除。
5-3 建立高溫壓印蝕刻技術 5-3-1 研究目的
本計畫主要目標是利用高溫壓印蝕刻技術取代傳統的光微影蝕刻技術並配合其他子項計 畫進行被動式有機發光顯示器面板的開發。
本計畫主要是承襲第一年所開發之技術--利用高溫高壓之壓印技術於蝕刻障礙材料上進行模 板圖案之轉印,藉由溫度及壓力之改變,以調整出最佳化製程。以此建立可成功轉印 2μm 模 板圖案至蝕刻障礙材料之技術。
5-3-2 實驗步驟與方法
1. 壓印與蝕刻參數之建立:
以 PET 為基板,於 200 rpm/500 rpm 的轉速下塗佈 co-polymer 蝕刻障礙材料,放置加熱板上 以 105℃烘烤 30 分鐘,作為欲壓印之基材;另外,先於模板上塗佈一層 OTS 作為離型劑。
進行熱壓實驗:將模板和基材分別加熱,再使模板於基板上施予一垂直重力,持溫持壓 40 分 鐘後開始降溫至 co-polymer 的 Tg 溫度以下,然後再開 10 始離型,結果輔以 SEM 之觀察評 估最佳化參數。
(1)壓印參數之最佳化 將模子與基板的溫度設定於 140 ℃,壓印壓力 3.51 kg/cm2,求得壓印條件參數之最佳化。
(2) co-polymer 蝕刻速率參數之建立
在去除壓印殘留層方面,利用 RIE 氧氣電漿蝕刻來去除 co-polymer,實驗參數如表一。
RF power 100 watt Pressure 40 mtorr O2 20 sccm Ar 2 sccm (3)ITO 濕式蝕刻參數之建立
將塑膠基板以垂直水流方向放置,再以 3.0 wt %之草酸進行 ITO 之蝕刻,評估最佳蝕 刻時間,並以電子顯微鏡觀察評估最佳化參數。
2. 各階段製程收縮率之評估
以 SEM 量測壓印圖案之表面型態與線寬,探討 4 吋壓印圖案各階段製程收縮率結果。
5-3-3 實驗結果與討論 1.壓印參數之最佳化
使用第一年度最佳參數--模子與基板的溫度設定於 140 ℃,壓印壓力 3.51 kg/cm2。圖 一為模子圖案電子顯微鏡影像,圖二為壓印圖案電子顯微鏡影像。
圖一 模子圖案電子顯微鏡影像
圖二 壓印圖案電子顯微鏡影像
由圖一及圖二得知其線距分別為 3.10μm 及 3.05μm,壓印後阻劑收縮率為 0.8 %。
2. co-polymer 蝕刻速率參數之建立
每蝕刻 200 秒,以顯微鏡觀察之,利用 ITO 及 PMMA 之折射率差異觀察壓印殘留層已被去 除,並以三用電表量測之。由圖三知於 1600 秒後,殘留層已被去除,並可由圖四之電子顯微 鏡影像觀察出線寬為 2.71μm。
圖三 蝕刻1600秒後之OM圖 圖四 蝕刻後之電子顯微鏡影像
10
ITO 濕式蝕刻參數之建立
年度之 1.0wt%提高至 3.0 wt%,圖五為蝕刻 7 分鐘後之電子
3-4 結論
移技術:
140℃,壓印壓力 3.51 kg/cm2,可轉印線寬 2 微米之圖案於高分子 之建立:
完成 2μm 電漿蝕刻技術及濕式蝕刻之蝕刻速率評估,並達到導電電極 ITO 之圖案化。
3.
將草酸蝕刻液濃度由第一 顯微鏡影像圖。
3
圖五以3.0 wt %草酸蝕刻7分鐘之電子顯微鏡影像
4.各階段製程收縮率之評估
線寬(μm) 總縮減率(%)
Mold 3.1 - 壓印後 3.075 0.8 RIE 後 2.71 12.4 Wet etching 後 2.56 17.4
5-1.建立圖案轉
模子與基板的溫度設定 基板上。
2.蝕刻參數
5-前言
(強度、時間)等進行探討以調整出最佳之製程;同時進行電漿蝕刻技 術(RIE)之開發,使其對於轉移層與蝕刻障礙材料有高的蝕刻選擇率,進而能在轉移層上成功 轉印高深寬比(high aspect ratio)之圖案,並輔以 SEM、AFM 表面型態之觀察,以探討模板圖 案轉印其可靠度及其良率。 Pressure 50 mtorr CF4 25 sccm AFM SEM
率結果。
5-4-3 實驗結果與討論
圖一及圖二分別為壓印壓力 2.59 Kg/cm2,曝光時間 90 sec 下的壓印圖案與模板之 AFM 1.壓印之最佳條件
與SEM 圖譜。