[发明专利]形成高分辨率图形的方法以及具有由该方法形成的预图形的基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种形成高分辨率图形的方法以及具有通过相同方法形成的预图形的基板。

背景技术

光刻法已经广泛用作形成用于电子器件的高分辨率图形的方法。但是，光刻法在材料消耗方面是不经济的；是多步法的；包括使用光掩膜、光刻胶、显影剂和刻蚀剂的复杂工艺，因此表现出较差的加工效率；且需要大面积的掩膜，从而导致光刻法的新设计对于实际生产线较差的适应性。因此，为了解决光刻法的上述问题，已开发出喷墨法(ink-jet process)作为不需要掩膜而直接在基板上形成图形的方法，同时使操作步骤数和材料的浪费最小化。

发明内容

技术问题

EP-A-O 880303和韩国公开专利号2004-28972公开了一种通过不使用掩膜的喷墨法直接形成图形的方法。图1为通过喷墨法形成图形的方法的示意性流程图。但是，上述方法提供的分辨率太低以至于不能应用于微电子器件等。此外，上述方法的问题在于，当墨滴的尺寸减小时，图形中的定位误差相对于负载至基板上的墨滴的尺寸会增大，因此导致毁灭性的开路或短路。

此外，韩国公开专利号2000-5446公开了一种通过使用激光直接形成图形的方法。图2为示出通过使用激光图形化法(laser patterningprocess)形成图形的方法的流程图。如图2所示，将LTHC(光热转化)材料通过旋涂法等涂敷至转印膜(transfer film)之上以形成LTHC层(转印层)；将包含功能性材料和控制粘合性的添加剂的组合物通过旋涂法等涂敷至LTHC层的顶部上以提供施体膜(donor film)；将该施体膜粘合到基板上；通过激光照射转印图形；然后在转印步骤后除去该施体膜以提供高分辨率的图形。但是，上述方法的问题在于，需要单独的施体膜，从而导致成本的提高；用于图形化的功能性材料全部涂敷至施体膜上，从而导致功能性材料的浪费；添加至功能性材料的添加剂可能造成该材料质量的降低；在其粘合时可能污染施体膜与基板之间的界面；并且该材料可能由于激光产生的高温而劣化。

同时，其它采用激光的图形化方法包括激光烧蚀。但是，激光烧蚀法的问题在于，特定激光波长的烧蚀效率决定于将要烧蚀图形的质量；应精确地控制激光的剂量；以及在图形化多层结构时，可能会损坏图形、基板和预先形成的图形。

技术方案

因此，鉴于上述问题而作出了本发明。本发明的目的是提供一种显示出高加工效率并造成很少高成本功能性材料浪费的形成图形的方法。本发明的另一个目的是提供一种具有通过相同方法形成的预图形的基板。

根据本发明的一个技术方案，提供了一种形成图形的方法，其包括以下步骤：

(a)提供具有部分或全部形成于基板上且由第一材料制成的牺牲层的基板；

(b)通过使用第一方式在牺牲层上形成不含第一材料且具有第一分辨率或更低线宽的图形沟纹(pattern groove)；

(c)通过使用第二方式用第二材料填充所述图形沟纹；及

(d)通过照射或加热除去存在于残留的牺牲层中的第一材料，

其中，第一材料的阈通量密度(threshold fiuence)小于第二材料的阈通量密度，在步骤(d)中以在第一材料的阈通量密度至第二材料的阈通量密度范围内的剂量除去第一材料，并且由第二材料在所述基板上形成所述图形。

根据本发明的另一个技术方案，提供了一种具有预图形的基板，所述基板具有部分或全部形成于其表面上且由第一材料制成的牺牲层，其中，该牺牲层包含不含第一材料且具有第一分辨率或更低线宽的图形沟纹，该图形沟纹由第二材料填充，并且该第一材料的阈通量密度小于第二材料的阈通量密度。

以下将更详细地解释本发明。

这里用到的术语“阈通量密度”是指通过在预定的一段时间内使用包括聚焦能量束的光或热，以进行目标材料的分解或蒸发而能够除去目标材料的最小能量。

图3为根据本发明优选实施方式的形成图形的方法的示意性流程图。以下，将参考图3对根据本发明的方法进行更详细地解释。

(1)步骤(a)：提供具有部分或全部形成于基板上且由第一材料制成的牺牲层的基板的步骤

在基板上形成牺牲层的方法包括本领域技术人员通常已知的形成膜的常规方法。

可以通过例如狭缝涂敷/旋涂法的非图形定向涂敷法(non-patterndirected coating process)，将形成牺牲层的第一材料全部涂敷至基板的表面上。另外，可以通过例如丝网印刷法、辊筒印刷法或喷墨印刷法的图形定向涂敷法(pattern directed coating process)，将第一材料部分涂敷至基板的表面上。