通過壓印製造基板的方法

2023-10-05 05:04:44

專利名稱：通過壓印製造基板的方法
技術領域：
本發明涉及用於製造基板的方法，並且特別地，涉及通過壓印方法製造基板的方法。
背景技術：
隨著電子產品的薄膜化、輕重量、以及多功能的趨勢，同時還需要電子產品基板的微型圖案、小型化、緻密化、和封裝。因此，進行了多項研究以實現小區域中具有優秀信號處理能力的電路。
為了形成極細的布線，嘗試了通過壓印形成布線圖案的方法，在該方法中，通過壓印器(stamp)在板上壓成對應於布線圖案的圖案，並轉印該板上的圖案。為了提高通過這種壓印方法製造基板的批量生產率，表面壓印(facing imprinting)是可行的。對於表面壓印而言，無疑可以解決基板與壓印模具之間的脫離(release，釋放)問題。也就是說，如果在傳統壓印工藝中使用金屬壓印模具熱壓基板上的樹脂層，則樹脂被滯留在模具上的圖案通道中，從而難以轉印理想的圖案。為了解決上述脫離量的問題，嘗試了多種努力。例如，提出了以下方法將脫模劑(releasing agent，釋放劑)塗布在壓印模具上的方法，用具有低表面能量的材料塗布的方法，用具有低表面能量的材料製造壓印模具的方法，將脫模劑塗布在壓印樹脂層上或者將樹脂層與脫模劑或釋放材料混合的方法。但是，傳統的方法不僅存在耐久性的限制，還存在完全脫離特性的限制。

發明內容
本發明提供了一種用於製造基板的方法以及通過該方法製造的基板，該方法的優勢不僅在於通過電鍍形成導電層，而且還在於通過使用金屬薄膜層所表現出的樹脂層與壓印模具之間的脫離特性。
根據本發明的一個方面，提供了一種用於通過壓印製造基板的方法，該方法包括的步驟可以表示為在樹脂層的頂部層壓金屬薄膜層；通過壓印模具對樹脂層和金屬薄膜層加壓，其中，壓印模具包括具有與布線圖案相對應的圖案的側面；固化形成樹脂層的樹脂；以及從樹脂層和金屬薄膜層移除壓印模具。
這裡，樹脂層可以包括熱固性樹脂，並且根據本發明的實施例，熱固性樹脂可以是環氧樹脂。
這裡，金屬薄膜層可以包括從由Au、Ag、Ni、Al、Cu及其合金組成的組中選擇的至少一種，並且金屬薄膜層的厚度可以是0.1μm至100μm。
並且，這裡，在熱固性樹脂可以具有熱流動性並可以粘合至金屬薄膜層的溫度下進行層壓。根據本發明的實施例，可以在60℃至120℃的溫度範圍內進行層壓。此外，可以在80℃至250℃的溫度範圍內進行固化。
此外，這裡，用於通過壓印製造基板的方法可以進一步包括在轉印至金屬薄膜層的布線圖案的負部(negative part)上形成導電層；以及去除導電層和金屬薄膜層，以與樹脂層的高度相對應。這裡，形成導電層處理中的導電層是通過電解鍍形成的。
根據本發明的另一方面，可以提供通過上述壓印製造基板的方法製造的基板。這裡，基板可以包括厚度為50nm至15μm的導電布線。


圖1是示出根據本發明實施例的用於製造基板的方法的流程圖；以及圖2是根據本發明實施例的基板的橫截面圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖詳細說明本發明的用於通過壓印製造基板的方法的實施例。在詳細描述實施例之前，首先說明壓印模式的種類。
根據材料的特性，壓印模式包括使用熱塑性材料或熱固性材料的熱壓(hot embossing)模式以及使用光固化材料的UV模式。在熱壓模式中，將形成為3D圖案的壓印模具或壓印器(壓印箔(toolfoil))熱壓到層壓有熱塑性樹脂或熱固性樹脂的板上。之後，在熱固性樹脂完全凝固或固化時，通過移除壓印模具或壓印器將模具上的3D圖案轉印至熱塑性材料或熱固性材料。此外，UV模式是將模具上的3D圖案轉印至光固化材料的方法。這裡，將其上形成有3D圖案的透明壓印模具或壓印器(壓印箔)壓至塗覆有光固化材料的材料，使得光固化材料完全滲入壓印模具或壓印器。此後，通過UV照射光固化材料以引起光固化，並使光固化材料脫離。
圖1是示出根據本發明實施例的用於製造基板的方法的流程圖。參照圖1，其示出了壓印模具301、脫離層(releasing layer，釋放層)302、金屬薄膜層303、樹脂層305、下基板307、以及導電層309。
本發明的用於製造基板的方法可以包括在樹脂層305的頂部層壓金屬薄膜層303；通過壓印模具301對樹脂層305和金屬薄膜層303加壓，其中，壓印模具301包括具有與布線圖案相對應的圖案的側面；固化形成樹脂層305的樹脂；以及從樹脂層305和金屬薄膜層303移除壓印模具301，在轉印至金屬薄膜層303的布線圖案的負部形成導電層309；以及去除導電層309和金屬薄膜層303，以與樹脂層305的高度相對應。下面將順序描述各個操作。這裡，負部是指基於樹脂層高度下降的部分，或者其中以加成模式或半加成模式使金屬帶電的部分。
層壓是將金屬薄膜層層壓在樹脂層頂部的操作。這裡，理想的是用熱固性樹脂來形成樹脂層。並且，對所使用的形成基板的熱固性樹脂的種類沒有限制。根據本發明實施例，可以使用環氧樹脂或改性環氧樹脂(reformed epoxy resin)。由一種物質製成的環氧樹脂是很少的，並且根據所需的熱特性和電特性將多種環氧樹脂混合使用。此外，針對阻燃特性或尺寸穩定性等，環氧樹脂可以包括多種添加劑，並且可以對其進行改性來使用。
可以不加限制地使用可以包括在通過無電解鍍或電解鍍製成的鍍層中的金屬。這裡，該金屬可以是單一金屬或合金，並且金屬薄膜層可以是由相同金屬或不同金屬形成的多層薄膜。根據本發明實施例，金屬薄膜層可以由從包括Au、Ag、Ni、Al、Cu及其合金的組中選擇的至少一種金屬製成，並且優選地可以由Cu、Al、或Ni製成。為了可以通過壓印模具轉印布線圖案，以及為了適於層壓更多導電鍍層，金屬薄膜層的厚度可以為0.1μm至100μm。如果金屬薄膜層的厚度厚於100μm，則不便於去除層壓在樹脂層中的多餘金屬薄膜層，並且這在效率上是不理想的。
可以在固定溫度下進行層壓操作，以粘合金屬薄膜層與樹脂層。沒有必要將溫度升高至樹脂層中包括的樹脂的玻璃化轉變溫度，但是優選地，樹脂層具有某些熱流動性，使得當層壓金屬薄膜層時其可以緊密地粘著(adhere closely)。這是因為，當金屬薄膜層與樹脂層分離時，為了在後處理或壓印中準確地轉印布線圖案，它們不應在一個平面內彼此交叉。例如，優選地，如果是環氧樹脂，則以50℃至120℃執行金屬薄膜層的層壓，以形成該樹脂層的條件(condition)。
加壓是通過壓印模具301對樹脂層305和金屬薄膜層303進行加壓的操作，其中，壓印模具301包括具有與布線圖案對應的圖案的側面。可以在對於本領域技術人員來說顯而易見的範圍內進行加壓操作，並且不受壓印模具或加壓條件的特別限制。通過進一步包括脫離層，對應於布線圖案的壓印模具的側面對於樹脂層可以具有更好的脫離特性。根據本發明實施例，脫離層可以是包括F、Si、或其合金的層。這裡，對應於布線圖案的圖案指的是其中凹紋和凸紋與將要形成的布線圖案相反的圖案。
在形成樹脂層305的樹脂的固化過程中，加熱至對應於所使用的樹脂的適當溫度，以固化樹脂。例如，如果是環氧樹脂，則以80℃至250℃處理基板，以固化樹脂層。可以在通常條件下執行這種基板的固化。
壓印模具的移除是從樹脂層305和金屬薄膜層303移除壓印模具的操作，且導電層的形成是在轉印至金屬薄膜層303的布線圖案的負部上形成導電層309的操作。導電層的形成是通過傳統加成模式或半加成模式形成導電層的操作。由於已經形成了金屬薄膜層，所以在形成操作中可以省略無電解鍍的操作。因此，形成操作具有通過簡單方法進行電鍍的優點。這裡，可以通過使用電解鍍來形成導電層309。並且，可以通過通常的鍍浴情形來呈現(present)電解鍍的具體方法。優選地，可以通過使用銅鍍浴來形成銅鍍層。電鍍條件不限於上述的這些條件。例如，可以通過使用下表中示出的氰化銅電鍍化合物和處理條件來形成本發明的銅導電層。這裡，如果以包括從Au、Ag、Ni、Al及其合金組成的組中選擇的至少一種金屬的氰化鉀來替代銅，則可以形成包括每種金屬的導電層。

導電層和金屬薄膜層的去除是去除導電層309和金屬薄膜層303以與樹脂層305的高度相對應的操作。
該去除操作是去除不必要的鎳層和多餘電鍍層的操作，為了形成多層基板或層壓絕緣層，該不必要的鎳層和多餘鍍層對於電鍍沒有幫助。可以通過物理蝕刻或化學蝕刻來執行這些層的去除。此外，很明顯，可以不加限制的使用普通的導電層蝕刻方法。
圖2是根據本發明實施例的基板的橫截面圖。參照圖2，本發明的基板是通過上述方法製造的。該基板包括在下基板307頂部的樹脂層305、對應於布線圖案的金屬薄膜層303、以及金屬薄膜層上的導電層309。同傳統的減數法、加成方法、或半加成方法相比，上述製造方法可以形成具有更細的布線寬度的布線。根據本發明的實施例，本發明的基板可以具有寬度為50nm至15μm的布線。
之前已經說明了通過壓印製造基板的方法。儘管這裡沒有提到，但是很顯然，用於通過壓印製造基板的方法可以包括本領域技術人員執行壓印工藝的正常範圍內所採用的預處理或後處理。如上所述，通過通常範圍內的層壓，可以使其中通過壓印形成布線圖案的基板形成多層基板。
本發明旨在提供一種方法以及通過該方法製造的基板，其優勢在於通過電鍍形成導電層，其通過使用金屬薄膜層在樹脂層和壓印模具之間產生不均勻性。
權利要求
1.一種用於通過壓印製造基板的方法，所述方法包括在樹脂層頂部層壓金屬薄膜層；通過壓印模具對所述樹脂層和所述金屬薄膜層加壓，其中，所述壓印模具包括具有與布線圖案相對應的圖案的側面；固化形成所述樹脂層的樹脂；以及從所述樹脂層和所述金屬薄膜層移除所述壓印模具。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述樹脂層包括熱固性樹脂。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述熱固性樹脂是環氧樹脂。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬薄膜層包括從由Au、Ag、Ni、Al、Cu及其合金組成的組中選擇的至少一種。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬薄膜層的厚度為0.1至100μm。
6.根據權利要求2所述的方法，其中，在所述熱固性樹脂具有熱流動性並粘合至所述金屬薄膜層的溫度下執行所述層壓。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，在60℃至120℃的溫度範圍內執行所述層壓。
8.根據權利要求2所述的方法，其中，在80℃至250℃的溫度範圍內執行所述固化。
9.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在轉印至所述金屬薄膜層的所述布線圖案的負部上形成導電層；去除所述導電層和所述金屬薄膜層，以與所述樹脂層的高度相對應。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，通過電解鍍形成所述形成導電層處理中的所述導電層。
11.一種通過權利要求1的通過壓印製造基板的方法製造的基板。
12.根據權利要求11所述的基板，包括寬度為50nm至15μm的導電布線。
全文摘要
本發明提供了一種製造基板的方法以及通過該方法製造的基板，其優勢在於通過電鍍形成導電層，同時還通過使用金屬薄膜層在樹脂層與壓印模具之間產生脫離特性。根據本發明的一個方面，提供了一種用於通過壓印製造基板的方法，該方法包括的步驟可以表示為在樹脂層的頂部層壓金屬薄膜層；通過壓印模具對樹脂層和金屬薄膜層加壓，其中，壓印模具包括具有與布線圖案相對應的圖案的側面；固化形成樹脂層的樹脂；以及從樹脂層和金屬薄膜層移除壓印模具。
文檔編號H05K1/09GK101035412SQ20071008670
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月6日 優先權日2006年3月6日
發明者李春根, 洪明鎬, 韓承憲, 羅承鉉 申請人:三星電機株式會社