專利名稱：用于形成圖案的模制薄膜組合物及利用該組合物所制得的模制薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種模制薄膜組合物(mold film composition)，其是于制造半導(dǎo) 體裝置、電子裝置、光電裝置、磁裝置、顯示器裝置、微電機(jī)系統(tǒng)、或光學(xué)透鏡薄片(例如棱 鏡薄片及扁豆?fàn)钔哥R薄片)等時(shí)，用于形成圖案于一基板(substrate)上。本發(fā)明亦關(guān)于 一種利用該模制薄膜組合物所制得的模制薄膜(mold film)。
背景技術(shù)：
—般而言，當(dāng)制造半導(dǎo)體裝置、電子裝置、光電裝置、磁裝置、顯示器裝置、微電 機(jī)系統(tǒng)、或光學(xué)透鏡薄片(例如棱鏡薄片及扁豆?fàn)钔哥R薄片)等時(shí)，須進(jìn)行將微圖案 (micropattern)形成于基板上的工序。微影技術(shù)(photolithography)是一種利用光以在 一基板上形成微圖案的程序。 然而，現(xiàn)有微影工序所涉的操作是基板清理、基板表面處理、感光聚合物涂布、軟
烤(soft-baking)、曝光、顯影(development)、清洗、及硬烤(hard-baking)。因此，現(xiàn)有微
影工序是復(fù)雜、耗時(shí)、且需昂貴的裝備。因此，增加了制造成本且降低生產(chǎn)力。 為克服微影技術(shù)的問(wèn)題，已提出非傳統(tǒng)式平版印刷術(shù)(lithography)。 非傳統(tǒng)式平版印刷術(shù)的例子為納米壓模微影術(shù)(nanoimprint lithography)、
微接觸式印刷術(shù)(micro contact printing, ii CP)、毛細(xì)管微模制法(micro-moldingin
capillaries, MMIC)、微轉(zhuǎn)換成型(micro-transfer molding, ii TM)、軟模制
(softmolding)、及毛細(xì)力微影術(shù)(capillary force lithogr即hy， CFU 。 除上述形成圖案的方法外，亦已知一種使用金屬模以形成圖案的方法。然而，若使
用金屬模，薄的薄膜金屬模不易處理，且須耗時(shí)地制造，故即使轉(zhuǎn)錄(transcription)可精
確地進(jìn)行，制造成本亦是昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
[技術(shù)問(wèn)題] 可利用一用于形成圖案的模制薄膜以形成一微圖案。對(duì)用于制造該模制薄膜的組 合物而言，熱阻是一重要特性。
因此，本發(fā)明提供一種用于形成圖案的模制薄膜。于利用該模制薄膜制造最終產(chǎn) 物的工序中，當(dāng)該模制薄膜長(zhǎng)時(shí)間地重復(fù)暴露于紫外線下時(shí)，該模制薄膜不會(huì)使利用其所 形成的圖案變形，并提供高品質(zhì)予利用其所制得的最終產(chǎn)物。 [OOW][技術(shù)解決方法] 本發(fā)明一方面提供一種用于形成圖案的模制薄膜組合物，以IOO重量份數(shù)的 該組合物計(jì)，包含30至70重量份數(shù)的各別或至少兩種選自以下群組的活性低聚物 (reactive oligomer):以聚酯為基質(zhì)的活性低聚物、以硅為基質(zhì)的活性低聚物、以丙烯醛 基(acryl)為基質(zhì)的活性低聚物、及以環(huán)氧丙烯酸酯為基質(zhì)的低聚物；30至70重量份數(shù)的一具有至少一不飽和基的單官能基或多官能基單體；以及一 1至10重量份數(shù)的光起始劑 (photoinitiator)。 本發(fā)明另一方面提供一種用于形成圖案的模制薄膜，其是利用該模制薄膜組合物 所制得。[有利效果] 本發(fā)明提供一種具有極佳熱阻且用于形成圖案的模制薄膜組合物，以及一利用該 模制薄膜組合物所制得的模制薄膜。 如上所述，本發(fā)明用于形成圖案的模制薄膜組合物具有極佳熱阻。因此，若利用該 模制薄膜組合物于基板上形成一圖案，即使長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)地暴露于紫外線下，該圖案也不會(huì) 變形，因此改善了形成于基板上的圖案的均勻性。
[發(fā)明模式] 以下將以例示的實(shí)施態(tài)樣更完整地描述本發(fā)明。 本發(fā)明的一實(shí)施態(tài)樣的一用于形成圖案的模制薄膜組合物，以100重量份數(shù)的該 組合物計(jì)，包含30至70重量份數(shù)的各別或至少兩種選自以下群組的活性低聚物以聚酯 為基質(zhì)的活性低聚物、以硅為基質(zhì)的活性低聚物、以丙烯醛基為基質(zhì)的活性低聚物、及以環(huán) 氧丙烯酸酯為基質(zhì)的低聚物；30至70重量份數(shù)的一具有至少一不飽和基的單官能基或多 官能基單體；以及一 1至10重量份數(shù)的光起始劑。 當(dāng)使用各別或至少兩種選自以聚酯為基質(zhì)的活性低聚物、以硅為基質(zhì)的活性低聚
物、以丙烯醛基為基質(zhì)的活性低聚物、及以環(huán)氧丙烯酸酯為基質(zhì)的低聚物所組成的群組的
活性低聚物時(shí)，是通過(guò)雙官能基至六官能基的丙烯酸酯基來(lái)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。 活性低聚物是一提供本發(fā)明的用于形成一圖案的模制薄膜的基本物理特性的成
分，并改善了形成于該模制薄膜中的凹板印刷圖案(intaglio pattern)的熱阻。 以100重量份數(shù)的該組合物計(jì)，各別或至少兩種選自以聚酯為基質(zhì)的活性低聚
物、以硅為基質(zhì)的活性低聚物、以丙烯醛基為基質(zhì)的活性低聚物、及以環(huán)氧丙烯酸酯為基質(zhì)
的低聚物所組成的群組的活性低聚物，其含量可為30至70重量份數(shù)。若該活性低聚物的
含量是于上述范圍內(nèi)，則由于足夠的熱阻及經(jīng)調(diào)整的黏度，將可提升加工性。 以聚酯為基質(zhì)的活性低聚物可為一分子量為200至5， 000的雙官能基或多于雙官
能基的低聚物。此外，以硅為基質(zhì)的活性低聚物可為一分子量為200至5， 000的雙官能基
或多于雙官能基的低聚物。 另外，以丙烯醛基為基質(zhì)的活性低聚物可為一分子量為200至5， 000的雙官能基 或多于雙官能基的以丙烯酸酯為基質(zhì)的低聚物。 活性低聚物可為芳香族低聚物(例如芳香族聚酯丙烯酸酯)或脂肪族低聚物 (Aliphati oligomer)。此外，活性低聚物的羥值可為50至500毫克氫氧化鉀/公克，且黏 度可為300至20， 000厘泊(centipoises， cps)。 若活性低聚物的羥值低于50毫克氫氧化鉀/公克，則黏著力可能不足。另一方面， 若活性低聚物的羥值高于500毫克氫氧化鉀/公克，則吸水率高，因此耐候性不足。
根據(jù)本發(fā)明，具有至少一不飽合基的單官能基或多官能基單體是與活性低聚物的 一活性官能基發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，以加強(qiáng)凹板印刷圖案的涂布特性，其中凹板印刷圖案是形 成于用于形成圖案的模制薄膜中。具至少一不飽合基的單官能基或多官能基單體則降低了活性低聚物的黏度。 根據(jù)本發(fā)明，由于活性低聚物一般具有等于或大于5， 000厘泊的高黏度，故必須 將活性低聚物的黏度降低至例如小于2， 000厘泊，以形成用于形成圖案的模制薄膜的凹板 印刷圖案。因此，將具有至少一不飽合基的單官能基或多官能基單體加入活性低聚物中，以 降低活性低聚物的黏度。 以100重量份數(shù)的該組合物計(jì)，具有至少一不飽合基的單官能基或多官能基單體 的含量可為30至70重量份數(shù)。此時(shí)，若單官能基或多官能基單體的含量是于上述范圍內(nèi)， 則由于經(jīng)調(diào)整的黏度，將可提升加工性，并改善涂布的熱特性。 單官能基或多官能基單體可為一單官能基的(甲基)丙烯酸酯或多官能基的(甲 基)丙烯酸酯的單體，例如多官能基的二-或三-(甲基)丙烯酸酯單體。 [OOSO] 單官能基(甲基)丙烯酸酯或多官能基(甲基)丙烯酸酯的單體可為2-羥 基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯 (tetrahydrofurfuryl(metha)acrylate)、丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙基二乙二醇 (甲基)丙烯酸酯、2_乙基己基(甲基)丙烯酸酯、環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基 (甲基)丙烯酸酯、雙環(huán)戊二烯(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲 基)丙烯酸酯、甲基三二乙二醇(甲基)丙烯酸酯(methyltriethylene diglycol (metha) acrylate)、異莰基(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基砒喀烷酮(N-vinyl pyrrolidone) 、 N-乙 烯基己內(nèi)酰胺、二丙酮丙烯酰胺、異丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙 烯酰胺、三級(jí)辛基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、丙烯?；鶈岣Ａ?(acryloyl morpholine)、雙環(huán)戊烯基(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸 酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二 (甲基)丙烯酸 酯、四乙二醇二 (甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二 (甲基)丙烯酸酯、l，4-丁二醇二 (甲基) 丙烯酸酯、1，6-己二醇二 (甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二 (甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷 三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二甲醇二 (甲基)丙烯酸酯、雙環(huán)癸烷二甲醇二 (甲 基)丙烯酸酯、三丙二醇二 (甲基)丙烯酸酯、雙環(huán)戊烷二 (甲基)丙烯酸酯、或雙環(huán)戊二烯 二 (甲基)丙烯酸酯等。較佳地，單官能基(甲基)內(nèi)烯酸酯或多官能基(甲基)丙烯酸 酯的單體為2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲 基)丙烯酸酯、異莰基(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二 (甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二 (甲 基)丙烯酸酯、或三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。其可以單獨(dú)或至少二者的結(jié)合的 方式來(lái)使用。然而，單官能基或多官能基單體并不限于此。 光起始劑是利用光來(lái)啟動(dòng)活性低聚物與單官能基或多官能基單體間的光化學(xué)反 應(yīng)。在這里，光可為紫外線及電子射線的其中一者。 以100重量份數(shù)的該組合物計(jì)，光起始劑的含量可為1至10重量份數(shù)。此時(shí)，若 光起始劑的含量是于上述范圍內(nèi)，則可控制反應(yīng)速率，因而增加形成于根據(jù)本發(fā)明所制得 的用于形成圖案的模制薄膜中的凹板印刷圖案的撓性，并可避免凹板印刷圖案的剝落及其 對(duì)基板附著力的降低。 光起始劑可為至少一選自以下群組的自由基起始劑苯甲基縮酮、安息香 醚、苯乙酮衍生物、酮后(ketoxime)醚類(lèi)、二苯基酮、及以苯并(benzo)或硫雜氧蔥酮 (thioxantone)為基質(zhì)的化合物；至少一選自以下群組的陽(yáng)離子起始劑鎗鹽(onium
5salts) 、二茂鐵鹽(ferrocenium salts)、及重氮鹽；或其混合物。尤其，若光是紫外光，則 可使用以下光起始劑。 舉例而言，光起始劑可為1-羥基環(huán)己基苯基丙酮、2， 2- 二甲氧基-2-苯基-苯 乙酮、氧蔥酮(xanthone)、苯甲醛、蒽醌(anthraquinone) 、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯基酮、 4，4' -二甲氧基二苯基酮、4，4' -二氨基二苯基酮、安息香丙基醚、安息香乙基醚、1-(4-異 丙基酚)-2-羥基_2-甲基丙烷-l-酮、或硫雜氧蔥酮(thioxanthone)等，但并不限于此。 可以單獨(dú)或至少二者的結(jié)合的方式利用可自市面購(gòu)得的Irgacure184、369、651、819、907、 1700、及1800(賽百特用化學(xué)品公司，Ciba SpecialtyChemicals Corp.) ;Darocure 1173 及1116(默克公司，Merck Corp.);以及Ubecyl-936 (UCB化學(xué)品公司，UCB Chemicals, Inc.)等。 同時(shí)，以100重量份數(shù)的該組合物計(jì)，本發(fā)明的用于形成一圖案的該模制薄膜組 合物可還包含一 0. 01至3重量份數(shù)的添加劑。若添加劑的含量是于上述范圍內(nèi)，則模制薄 膜與最終產(chǎn)物間具極佳分離性(detachability)及極佳附著力，且即使模制薄膜暴露于高 溫及高濕度下，亦不會(huì)發(fā)生白化(whitening)。 添加劑可為以氟為基質(zhì)的添加劑及以硅為基質(zhì)的添加劑的至少一者。以氟為基 質(zhì)的添加劑及以硅為基質(zhì)的添加劑可為一活性單體或一具有一硅基的活性低聚物，例如 包含硅基的乙烯化合物、包含硅基的(甲基)丙烯酸酯化合物、包含(甲基)丙烯酰氧基 (acryloxy)的有機(jī)硅氧烷、或硅化聚丙烯酸酯；一活性單體或一具有一氟基的活性低聚 物，例如包含氟烷基的乙烯化合物、包含氟烷基的(甲基)丙烯酸酯化合物、或氟化聚丙烯 酸酯；一具有一硅基或一氟基的樹(shù)脂，例如聚雙甲基硅氧烷及一氟聚合物；以及一具有一 硅基或一氟基的表面活性劑或油，例如二甲基硅油，但并不限于此。可再將一具有流動(dòng)性、 滑動(dòng)性(slidability)、及調(diào)平(leveling)特性的抗靜電劑加入組合物中，作為一添加劑。 抗靜電劑可為帶負(fù)電荷的抗靜電劑。 本發(fā)明的另一實(shí)施態(tài)樣中，可利用用于形成圖案的模制薄膜組合物來(lái)制造一用于 形成圖案的模制薄膜。 根據(jù)本發(fā)明，一具有均勻線寬的凹板印刷圖案，或者，任意地形成于利用用于形成 圖案的模制薄膜組合物所制得的模制薄膜中的凹板印刷圖案。若利用用于形成圖案的模制 薄膜制造半導(dǎo)體裝置、電子裝置、光電裝置、磁裝置、顯示器裝置、微電機(jī)系統(tǒng)、或光學(xué)透鏡 薄片(例如棱鏡薄片及扁豆?fàn)钔哥R薄片)等時(shí)，可于基板上形成一具有極佳均勻性的微圖 案(micropattern)。 尤其，利用本發(fā)明用于形成圖案的模制薄膜，于一安裝于顯示器裝置中的薄片上 形成圖案時(shí)，可均勻地于薄片上形成一微圖案，因此可避免當(dāng)將薄片安裝于顯示器裝置中 時(shí)，由于形成于薄片上的圖案的變形所造成的亮度降低。
具體實(shí)施例方式
下文中將參考以下實(shí)施例及比較例更為詳細(xì)地描述本發(fā)明。以下實(shí)施例僅用于例
示的目的，而非用于限制本發(fā)明的范疇。[實(shí)施例l] 將下述本發(fā)明的一實(shí)施態(tài)樣的模制薄膜組合物涂布于一厚度為188微米的聚酯薄膜上，使模制薄膜組合物的厚度為約35微米，以形成一用于形成圖案的扁豆?fàn)钅Ｖ票?膜。使用一高壓汞燈(500微焦耳/平方米)作為紫外線。
表1[比較例1] 除將下述的模制薄膜組合物涂布于一厚度為188微米的聚酯薄膜上之外，以與實(shí) 施例1相同的方式制造一厚度為約35微米的扁豆?fàn)钅Ｖ票∧ぁ?
表2 聚胺甲酸酯丙烯酸酯低聚物 (分子量1 ， 000) 50重量份數(shù) 單官能基丙烯酸酯單體 (2-羥基乙基丙烯酸酯) 10重量份數(shù) 三官能基丙烯酸酯單體(四羥甲基丙烷三丙烯酸酯) 37重量份數(shù) 光起始劑(2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮) 2.9重量份數(shù) 添加劑(聚二甲基硅氧烷油) 0. 1重量份數(shù) 當(dāng)旋轉(zhuǎn)實(shí)施例1及比較例1所制得的模制薄膜以制造最終產(chǎn)物時(shí)，以紫外線(約
500微焦耳/平方米)重復(fù)地照射該些模制薄膜。若重復(fù)使用比較例l所制得的模制薄膜
約50次，則該模制薄膜的圖案就會(huì)變形，因而使最終產(chǎn)物的亮度降低逾1%。然而，實(shí)施例
1所制得的本發(fā)明的一實(shí)施態(tài)樣的模制薄膜具有極佳的熱阻，即使在與比較例1相同的條
件下，重復(fù)使用模制薄膜超過(guò)約300次，模制薄膜亦不會(huì)變形，因此最終產(chǎn)物的亮度亦不會(huì)降低。 盡管已以例示性實(shí)施態(tài)樣詳細(xì)描述本發(fā)明，但熟悉此項(xiàng)技術(shù)者將了解在未背離本 發(fā)明的精神與范疇下，可針對(duì)本發(fā)明的形式及細(xì)節(jié)進(jìn)行不同改變。本發(fā)明的范疇是以上述 權(quán)利要求書(shū)定義。
[產(chǎn)業(yè)利用性] 本發(fā)明的用于形成圖案的模制薄膜組合物可應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置、電子裝置、光電 裝置、磁裝置、顯示器裝置、微電機(jī)系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域。





聚酯丙烯酸酯低聚物(分子量1， 000)
單官能基丙烯酸酯單體
(2-羥基乙基丙烯酸酯)
三官能基丙烯酸酯單體
(四羥甲基丙烷三丙烯酸酯)
光起始劑(2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)
添加劑(聚二甲基硅氧烷油)
50重量份數(shù)
37重量份數(shù) 2. 9重量份數(shù) 0. 1重量份數(shù)
10重量份數(shù)
權(quán)利要求
一種用于形成圖案的模制薄膜組合物，包括30至70重量份數(shù)的各別或至少兩種選自由以下組成的群組的活性低聚物以聚酯為基質(zhì)的活性低聚物、以硅為基質(zhì)的活性低聚物、以丙烯醛基為基質(zhì)的活性低聚物、及以環(huán)氧丙烯酸酯為基質(zhì)的低聚物；30至70重量份數(shù)的一具有至少一不飽和基的單官能基或多官能基單體；以及一1至10重量份數(shù)的光起始劑，以100重量份數(shù)的所述組合物計(jì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制薄膜組合物，其特征在于各所述以聚酯為基質(zhì)的活性低 聚物及所述以硅為基質(zhì)的活性低聚物是分子量為200至5， 000的雙官能基或多官能基的低 聚物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制薄膜組合物，其特征在于所述活性低聚物的羥值為50至 500毫克氫氧化鉀/公克，且黏度為300至20， 000厘泊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制薄膜組合物，其特征在于所述以丙烯醛基為基質(zhì)的活性 低聚物是一分子量為200至5， 000的以丙烯酸酯為基質(zhì)的雙官能基或多官能基的低聚物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制薄膜組合物，其特征在于所述單官能基或多官能基單體 是一單官能基的(甲基)丙烯酸酯或多官能基的二-或三-(甲基)丙烯酸酯的單體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制薄膜組合物，其特征在于所述光起始劑是至少一選自由 以下組成的群組的自由基起始劑苯甲基縮酮、安息香醚、苯乙酮衍生物、酮肟醚類(lèi)、二苯基 酮、及以苯并或硫雜氧蔥酮為基質(zhì)的化合物；至少一選自由以下組成的群組的陽(yáng)離子起始 劑鎗鹽、二茂鐵鹽、及重氮鹽；或其混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制薄膜組合物，其特征在于，還包括一 0. 01至3重量份數(shù) 的添加劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的模制薄膜組合物，其特征在于所述添加劑是以氟為基質(zhì)的添 加劑及以硅為基質(zhì)的添加劑的至少一者。
9. 一種用于形成圖案的模制薄膜，其是利用根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)所述的模制 薄膜組合物制得。
全文摘要
一種用于形成圖案的模制薄膜組合物(mold film composition)，以100重量份數(shù)的該組合物計(jì)，包括30至70重量份數(shù)的各別或至少兩種選自以下群組的活性低聚物(reactive oligomer)以聚酯為基質(zhì)的活性低聚物、以硅為基質(zhì)的活性低聚物、以丙烯醛基(acryl)為基質(zhì)的活性低聚物、及以環(huán)氧丙烯酸酯為基質(zhì)的低聚物；30至70重量份數(shù)的一具有至少一不飽和基的單官能基或多官能基單體；以及一1至10重量份數(shù)的光起始劑(photoinitiator)。本發(fā)明另提供一種利用該模制薄膜組合物所制得的模制薄膜(mold film)。
文檔編號(hào)G03F7/028GK101711375SQ200880022012
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者孫佳憐, 安哲興, 崔升圭, 崔永信, 延濟(jì)玟, 樸燦圭, 梁賢伊, 金錫俊 申請(qǐng)人:新和光學(xué)股份有限公司