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KR20140027350A - Ｐｅｔ 상의 폴리머 매트릭스의 선택적 에칭 - Google Patents

Ｐｅｔ 상의 폴리머 매트릭스의 선택적 에칭 Download PDF

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KR20140027350A
KR20140027350A KR1020137031505A KR20137031505A KR20140027350A KR 20140027350 A KR20140027350 A KR 20140027350A KR 1020137031505 A KR1020137031505 A KR 1020137031505A KR 20137031505 A KR20137031505 A KR 20137031505A KR 20140027350 A KR20140027350 A KR 20140027350A
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KR
South Korea
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paste
etching
stamp
present
Prior art date
Application number
KR1020137031505A
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English (en)
Inventor
아르얀 메이어르
베르너 슈토쿰
잉고 쾰러
Original Assignee
메르크 파텐트 게엠베하
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Filing date
Publication date
Application filed by 메르크 파텐트 게엠베하 filed Critical 메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 Ag 나노 튜브들을 포함할 수도 있는 가요성 폴리머 매트릭스들의 고해상도 선택적 에칭 및 패터닝 방법에 관한 것이다.

Description

ＰＥＴ 상의 폴리머 매트릭스의 선택적 에칭{SELECTIVELY ETCHING OF A POLYMER MATRIX ON PET}
본 발명은 Ag 나노 튜브들을 포함하는 폴리머 매트릭스의 고해상도 선택적 에칭 및 패터닝 방법에 관한 것이다.
집적 오믹 콘택들을 갖는 마이크로/나노와이어들은 금속 데포지션 (deposition) 및 패터닝, 고온 어닐링, 및 이방성 화학적 에칭에 의해 벌크 웨이퍼들로부터 제조되고 있다. 이하, 대면적의 기계적으로 가요성 있는 플라스틱 기판들 상에 고품질 단결정 반도체 나노 및 마이크로 구조물들이 형성된, 전기 디바이스들이 디스플레이들, 센서들, 의료 디바이스들 및 다른 시스템들의 광범위한 애플리케이션들에 있어서 매우 흥미롭다. 고품질 반도체 재료들을 플라스틱 기판들 상에 전사하기 위해서 다수의 접근법들이 보여지고 있다.
통상의 포토리소그래피 방법들은, 형성될 표면 피쳐들의 조성물 및 아키텍쳐에 있어서 다목적으로 쓰이지만, 값비싸고 특별한 장비를 필요로 한다. 이 이상으로, 포토리소그래피 방법들은 텍스타일, 페이퍼, 플라스틱 등과 같이, 매우 크고 및/또는 단단하지 않은 표면들을 패터닝하는데 어려움을 갖는다.
레이저 지원의 에칭 방법들에서는 레이저 빔이 기판 상에서 전체 에칭 패턴을 하나씩 자세히 비교하며 스캔하는데, 이것은 고정밀도 이외에 상당한 조절 노력도 또한 필요로 하고 시간도 매우 소비된다.
그러나, 한편으로는, 플라스틱 또는 페이퍼와 같은, 광범위한 특이한 디바이스 기판들 상에 바로 구축될 수 있는 고성능 디바이스들을 제공하는 것이 가능하다. 특히, 이러한 와이어들의 조직화된 어레이들을 플라스틱 기판들 상에 저온에서 전사 프린팅하는 것은, 고품질의 굽힘성 있는 금속-반도체 전계 효과 트랜지스터들을 생산한다; 예를 들어, 전기 디바이스들은 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) [PET] 상에 제조된다 {Y. Sun et al.; Applied Physics Letters, 87, 083501 (2005)}. 이러한 후자의 접근법은 시작 재료로서 고품질의 벌크 GaAs 웨이퍼들을 사용하고, 마이크로/나노와이어들을 형성하는 "탑다운 (topdown)" 제조 과정 및 이 와이어들의 잘 정돈된 어레이들을 플라스틱 기판들과 통합하기 위해 탄성 중합체 스탬프들을 사용하는 전사 프린팅 기술들을 이용한다. 이 프로세스에서, 포토레지스트 라인들의 패턴은 금속 스트라이프들의 상부에 디파인된다. 개구들은 인접하는 금속 스트라이프들 사이에 있고, 개구들은 에천트로 하여금 GaAs 표면으로 확산하도록 하여 GaAs 를 이방성으로 에칭한다. 이방성 에칭은 리버스 메사들 (reverse mesas) 을 발생시키고 GaAs 표면을 따라 언더컷하여, 결과적으로 마더 웨이퍼로부터 릴리즈된 GaAs 와이어들의 제작을 초래한다.
이것은, 표면 패터닝 방법들이 주지되어 있고, 그리고 U.S. 5,512,131 에 또한 개시되어 있는 "마이크로 콘택 프린팅"과 같은 소프트 콘택 프린팅 기술들은 물론, 포토리소그래피 기술들도 포함한다는 것을 의미한다.
소프트-리소그래피 기술들에 의해 40 nm 만큼 작은 측변 치수를 갖는 표면 피쳐들이 제조될 수도 있지만, 이 기술들을 사용하여 형성될 수 있는 표면 피쳐들의 범위는 제한된다.
이것은, 업계의 현재 상태에 따라서, 임의의 원하는 구조물들이, 폴리머계 기판들에서, 직접적으로 레이저 지원 에칭 방법들에 의해, 또는 마스킹한 후 습식 화학적 방법들 또는 건식 에칭 방법들에 의해, 선택적으로 에칭될 수 있다는 것을 의미한다.
또 다른 접근법에서는, 복잡한 아키텍쳐를 갖는 다양한 표면 피쳐들을 형성하기 위해서 페이스트들이 사용된다. 통상적으로, 페이스트들은 스크린 프린팅, 스프레이, 잉크 제트 프린팅, 또는 시린지 데포지션에 의해 표면들에 도포된다. 하지만, 이 방법들에 의해 제조되는 표면 피쳐들의 측변 치수도 또한 제한된다. 특히, 100 ㎛ 아래의 측변 치수를 달성하는 것이 곤란하다는 것을 알아냈다. 특히, 패터닝 또는 구조화되어야 하는 표면이 상이한 재료들로 구성되는 경우와 그렇지 않은 경우라도, 폴리머 재료를 균일하고 균질하게 선택적으로 패터닝하는 것은 곤란하다.
습식 화학적 및 건식 에칭 방법들은 재료 집중적이고 시간 소비적이며 고가인 다음의 프로세스 단계들을 포함한다:
A. 예를 들어 다음에 의한, 에칭되지 않을 면적의 마스킹
- 포토리소그래피: (레지스트에 따른) 에치 구조물의 네가티브 또는 포지티브의 제조, 포토레지스트의 건조, 코팅된 기판 표면의 노광, 현상, 린싱, 원한다면 건조
B. 다음에 의한 구조물의 에칭:
- 딥핑 방법들 (예를 들어, 습식 화학적 뱅크에서의 습식 에칭): 기판들의 에칭 배쓰로의 딥핑, 에칭 프로세스, H2O 캐스케이드 베이슨에서의 반복된 린싱, 건조
- 스핀 온 또는 스프레이 방법들: 에칭 용액이 회전하는 기판에 공급되고, 에칭 동작은 에너지 (예를 들어, IR 또는 UV 조사) 의 입력 없이/입력과 함께 일어날 수 있으며, 그리고 이후 린싱 및 건조됨
- 예를 들어, 고가의 진공 유닛에서의 플라즈마 에칭 또는 흐름 반응기에서의 반응 가스에 의한 에칭과 같은, 건식 에칭 방법들
상기에 이미 언급된 바와 같이, 기재된 이들 에칭 방법들의 단점은, 기술적으로 또는 안정성 관점에서 복잡하거나 또는 배치식으로 실행되는 경우가 있는, 시간 소비적이고, 재료 집중적이고, 고가인 프로세스 단계들에 기인한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 높은 효율성 및 폴리머 표면들의 처리량을 갖는 대규모 프로세스들일 수도 있고, 그리고 액상 또는 기상에서의 종래의 습식 및 건식 에칭 방법들보다 상당히 덜 고가인, 시간 절약되고 값싼 폴리머 표면들의 에칭 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 출원의 목적은, 두번째 재료를 포함하는 가요성 폴리머 매트릭스의 균질하고 균일한 구조화 및/또는 패터닝을 위한 저가의 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 출원의 목적은 Ag 나노 와이어들 또는 Ag 와이어들로도 또한 불리는, Ag 나노 튜브들을 포함하는 폴리머 매트릭스의 선택적 구조화에 적합한 방법을 제공하는 것이다.
특히, 본 출원의 목적은 이러한 Ag 나노 튜브들을 갖는 이러한 폴리머 매트릭스들의 에칭 방법을 제공하는 것으로, 여기서 폴리머 매트릭스는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리우레탄 또는 폴리(에틸렌 나프탈렌디카르복실레이트) [PEN] 를 포함하거나 또는 이들로 이루어진다. 특히, 본 출원의 목적은 PET 상에 Ag 나노 튜브들을 갖는 폴리머 매트릭스의 선택적 에칭 방법을 제공하는 것이다.
다수의 실험에서, Ag 나노 튜브들 (Ag 나노 와이어들 또는 Ag 와이어들로도 칭함; 하기에서는 단지 Ag 나노 튜브들로 칭함) 를 갖는 폴리머 매트릭스들을 선택적으로 에칭하기 위한 새로운 방법을 발견하였으며, 이것은 다음 단계들을 포함한다.
a) 플라스틱 기판 상에 알칼리성 에칭 페이스트를 도포하는 단계,
b) 기판을 가열하는 단계, 및
c) 기판을 세정하는 단계.
적합한 에칭 조성물들은 그룹 KOH, Ca(OH)2, NaOH, TMAH, 에틸렌디아민, TMEH, SiOH, 디에탄올아민, 및 트리에탄올아민으로부터 선택되는 알칼리성 에천트를 포함한다.
이 방법에서 도포된 에칭 페이스트는 그룹 1,4-부탄디올, 부티로락톤, 에탄올, 및 메탄올로부터 선택되는 용매를 포함하며, 바람직하게 1,4-부탄디올을 포함한다. 특히 적합한 에칭 페이스트들은 유기 및/또는 무기 충전재를 포함한다. 이로써 도포된 에칭 페이스트는 입자상의 충전재들을 포함할 수도 있다. 이 충전재들은 유기 및/또는 무기일 수도 있다. 바람직하게 이 충전재들은 유기 폴리머 입자들이다.
본 발명에 따르면, 사용되는 에칭 페이스트는 다양한 방식으로 기판 상에 도포될 수도 있다. 바람직하게 페이스트는 스크린 프린팅된다. 본 발명의 특별한 실시형태에서는, 에칭 조성물들은 로터리 스크린 프린팅, 또는 스텐실 프린팅에 의해 도포된다. 더욱 바람직한 프린팅 방식은 스탬프 프린팅이다. 조정된 특성들을 갖는 페이스트들은 또한 잉크 제팅되거나 또는 디스펜싱될 수도 있다. 몇몇 경우에는, 페이스트를 잉크 제팅 또는 마이크로 제팅하는 것이 바람직하다. 그러나 추가 옵션은 에칭 페이스트들을 스프레이 코팅 또는 슬라이드 코팅에 의해 도포하는 것이다.
에칭 조성물을 기판 표면 상에 도포한 이후 또는 이미 그 도중에, 기판을 단계 b) 에서 적어도 수초에서 수분까지 동안 약 40 ~ 140 ℃ 범위의 온도로 가열하고, 바람직하게 약 60 ~ 120 ℃ 범위의 온도로 가열한다. 바람직한 실시형태에서는, 기판을 적어도 1 ~ 3 분 동안 약 70 ~ 90 ℃ 의 온도로 가열한다. 보다 바람직하게, 가열 단계는 약 2 분 동안 지속하고, 이로써 온도는 약 80 ℃ 이다.
에칭 이후, 처리된 기판을 단계 c) 에서 용매로 세정하고 그리고 건조한다. 이것은, 기판을 용매로 린싱하고, 그리고 공기에 의해 또는 질소 가스의 흐름에서 건조하는 것을 의미한다. 바람직하게 기판은 DI 수로 린싱되고 건식 에어에 의해 또는 질소 가스의 흐름에서 건조된다.
본 발명의 실시형태는, 본 명세서에 기재된 방법이, 폴리머들로 이루어지는 가요성 있고 굽힘성 있는 플라스틱 기판들에 적합하다는 것이다. 바람직하게 이 기판들은 그룹 폴리우레탄, PET 및 PEN 으로부터 선택되는 폴리머들을 포함한다. 실험들은, 본 방법이 적어도 100 ㎛ 의 고해상도를 갖는 매우 협소한 라인들 또는 구조물들을 에칭하기에 적합하다는 것을 보여주고 있다.
본 발명은 폴리머 매트릭스를 포함하는 특별히 비평탄한 가요성 기판들에 또는 그 위에 피쳐들을 형성하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명에 따라 처리되기에 적합한 기판들은 사이즈 또는 평면 기하학 구조에 의해 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 방법은 표면 거칠기에 의해 한정되지 않으며 비균질한 표면 모르폴로지 (즉, 평활성 및 거칠기 정도가 변화하는 기판들) 에 적용가능하다.
본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 일반적으로, 기판 평면에 대한 표면의 엘리베이션 (elevation) 에 기초하여 컨포멀 피쳐, 또는 감수형 (subtractive) 피쳐로 분류될 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 기판 평면 위에 형성되는 표면 피처의 베이스가 기판 평면 아래로 침투하는지의 여부에 기초하여, 침투형 표면 피쳐로 더욱 분류될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "침투 거리 (penetration distance)"는 기판의 최저점과 표면 피쳐에 인접하는 기판의 높이 사이의 거리를 말한다. 보다 일반적으로, 표면 피쳐의 침투 거리는 기판 평면에 대한 그 최저점을 말한다. 즉, 피쳐가 위치하는 기판의 평면 아래에 그 최저점이 위치하는 경우, 피쳐가 "침투"하고 있다고 말한다. 비침투형 표면 피쳐는 침투 거리가 제로라고 말할 수 있다.
표면 피쳐들은 그 조성물 및 용도에 기초하여 더욱 구별될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐들은 구조적 표면 피쳐들 및 전도성 표면 피쳐들을 포함한다. 이 표면 피쳐들을 포함하는 최종 제품은 또한 반전도성 표면 피쳐들, 절연성 표면 피쳐들, 및 마스킹 표면 피쳐들을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "구조적 피쳐"는 표면 피쳐가 위치하는 기판의 조성물과 유사하거나 또는 동일한 조성물을 갖는 표면 피쳐를 말한다.
본 발명에 따르면, "전도성 피쳐"는 전기적으로 전도성이 있거나, 또는 전기적으로 반전도성이 있는, 성분을 갖는 표면 피쳐를 말한다. 바람직하게 "전도성 피쳐"는 전기적으로 전도성이 있는 성분에 기초한다. 가장 바람직하게 "전도성 피쳐"는, 전기 전도성이 금속 화합물을 포함하는 조성물에 기초하는, 그 조성물들에 기초한다.
또한, "절연성 피쳐"는 전기적으로 절연성이 있는 조성물을 갖는 표면 피쳐를 말한다. "마스킹 피쳐"는, 표면 피쳐에 인접하거나 또는 표면 피쳐 주위에 있는 기판 영역에 대해 반응성이 있는 시약을 이용하는 반응에 비활성인, 조성물을 갖는 표면 피쳐를 말한다. 즉, 마스킹 피쳐는, 이에 한정되지 않지만, 에칭, 데포지션, 이온주입, 및 표면 처리 단계들과 같은 후속 프로세스 단계들 동안 기판 영역을 보호하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 마스킹 피쳐는 후속 프로세스 단계들 동안 또는 그 이후에 제거된다. 본 발명에 따르면 주로 폴리머들 및 전기적으로 전도성이 있는 재료를 포함하는 표면들의 선택적 에칭 방법이 제공되며, 이것은 어떠한 마스킹 피쳐도 필요로 하지 않는다.
피쳐 사이즈 및 측정
본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 통상적으로 옹스트롱 (Å), 나노미터 (nm), 밀리미터 (mm), 센티미터 (cm) 등과 같은 길이 단위로 정의되는 측변 및 수직 치수를 갖는다.
상부의 피쳐 주위의 표면 영역이 평면인 경우, 표면 피쳐의 측변 치수는 표면 피쳐의 반대측들에 위치하는 2개의 지점 사이의 벡터의 크기에 의해 결정될 수 있으며, 여기서 2개의 지점들은 기판의 평면에 있고 벡터는 기판의 평면에 평행하다. 일부 실시형태들에서, 대칭 표면 피쳐의 측변 치수를 결정하기 위해서 사용되는 2개의 지점들은 또한 대칭 피쳐의 미러 면상에 있다. 일부 실시형태들에서, 비대칭 표면 피쳐의 측변 치수는 표면 피쳐의 적어도 일 모서리에 직교하는 벡터를 얼라인함으로써 결정될 수 있다.
기판 표면의 만곡률이 100 ㎛ 이상의 기판의 표면 상의 거리에 거쳐, 또는 1 mm 이상의 기판의 표면 상의 거리에 거쳐 제로가 아닌 경우 기판의 표면은 "만곡"된다. 만곡된 기판에 있어서, 측변 치수는 표면 피쳐의 반대측들 상의 2개 지점들을 연결하는 원형의 둘레의 세그먼트의 크기로서 정의되며, 여기서 원형은 기판의 곡률 반경과 동일한 반경을 갖는다. 다중의 또는 높낮이가 있는 (undulating) 곡률, 또는 파형을 갖는 만곡된 표면을 갖는 기판의 측변 치수는 다중의 원형들로부터 세그먼트들의 크기를 합산함으로써 결정될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 약 40 nm ~ 약 100 ㎛ 의 적어도 하나의 측변 치수를 갖는다. 일부 실시형태들에서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 최소 사이즈가 약 40 nm, 약 50 nm, 약 60 nm, 약 70 nm, 약 80 nm, 약 100 nm, 약 150 nm, 약 200 nm, 약 250 nm, 약 300 nm, 약 400 nm, 약 500 nm, 약 600 nm, 약 700 nm, 약 800 nm, 약 900 nm, 약 1 ㎛, 약 2 ㎛, 약 3㎛, 약 4㎛, 약 5 ㎛, 약 10 ㎛, 약 15 ㎛, 또는 약 20 ㎛ 인 적어도 하나의 측변 치수를 갖는다. 프린팅 기술에 따라, 일부 실시형태들에서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 최대 사이즈가 약 100 ㎛, 약 90 ㎛, 약 80 ㎛, 약 70 ㎛, 약 60 ㎛, 약 50 ㎛, 약 40 ㎛, 약 36 ㎛, 약 30 ㎛, 약 25 ㎛, 약 20 ㎛, 약 15 ㎛, 약 10 ㎛, 약 5 ㎛, 약 2 ㎛, 또는 약 1 ㎛ 인 적어도 일 측변 치수를 갖는다. 일부 실시형태들에서 피쳐 사이즈는, 달성된 해상도가 프린팅 기술들에 의존하기 때문에 100 ㎛ 를 초과할 수 있지만, 본 발명의 바람직한 피쳐 사이즈들은 100 ㎛ 미만이고 가장 바람직한 피쳐 사이즈들은 40 ㎛ 미만이다.
일부 실시형태들에서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 피쳐는 약 3 Å~ 약 100 ㎛ 의 침투 거리를 갖는다. 일부 실시형태들에서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 표면의 평면 아래로 약 3 Å, 약 5 Å, 약 8 Å, 약 1 nm, 약 2 nm, 약 5 nm, 약 10 nm, 약 15 nm, 약 20 nm, 약 30 nm, 약 50 nm, 약 100 nm, 약 500 nm, 약 1 ㎛, 약 2 ㎛, 약 5 ㎛, 약 10 ㎛, 또는 약 20 ㎛ 의 최소 침투 거리를 갖는다. 일부 실시형태들에서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 표면의 평면 아래로 약 1000 ㎛, 약 90 ㎛, 약 80㎛, 약 70 ㎛, 약 60 ㎛, 약 50 ㎛, 약 40 ㎛, 약 30 ㎛, 약 20 ㎛, 약 10 ㎛, 또는 약 5 ㎛ 의 최대 침투 거리를 갖는다.
일부 실시형태들에서, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 표면 피쳐는 약 1000 : 1 ~ 약 1 : 100000, 약 100 : 1 ~ 약 1 : 100, 약 80 : 1 ~ 약 1 : 80, 약 50 : 1 ~ 약 1 : 50, 약 20 : 1 ~ 약 1 : 20, 약 15 : 1 ~ 약 1 : 15, 약 10 : 1 ~ 약 1 : 10, 약 8 : 1 ~ 약 1 : 8, 약 5 : 1 ~ 약 1 : 5, 약 2 : 1 ~ 약 1　: 2, 또는 약 1 : 1 의 애스펙트비 (즉, 침투 거리 대 측변 치수의 비) 를 갖는다.
감수형 표면 피쳐의 측변 및/또는 수직 치수는, 예를 들어, 주사 모드 원자력 마이크로스코피 (AFM) 또는 프로필로메트리 (profilometry) 와 같은 표면 토포그래피를 측정할 수 있는 분석 방법을 이용하여 결정될 수 있다. 컨포멀 표면 피쳐들은 통상적으로 프로필로메트리 방법들에 의해 검출될 수 없다. 하지만, 컨포멀 피쳐의 표면이 주위의 표면 영역의 극성과 상이한 극성의 관능기에 의해 종결된다면, 표면 피쳐의 측변 치수는, 예를 들어, 탭핑 모드 AFM, 기능성 (functionalized) AFM, 또는 주사 프로브 현미경을 사용하여 결정될 수 있다.
표면 피쳐들은 또한, 예를 들어, 주사 프로브 현미경을 사용하여, 이에 한정되지 않지만, 전도율, 저항률, 밀도, 투과성, 공극율, 경도, 및 이들의 조합과 같은 특성에 기초하여 식별될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 표면 피쳐는, 예를 들어, 주사 전자 현미경 또는 투과형 전자 현미경을 사용하여 주위의 표면 영역으로부터 구별될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 표면 피쳐는 주위의 표면 영역과 비교하여 상이한 조성물 또는 모르폴로지를 갖는다. 즉, 표면 분석 방법들은 표면 피쳐의 측변 치수는 물론, 표면 피쳐의 조성물 모두를 결정하기 위해 채용될 수 있다. 표면 피쳐의 조성물, 및 측변 및 수직 치수를 결정하기에 적합한 분석 방법들은, 이에 한정되지 않지만, 오거 (Auger) 전자 분광법, 에너지 분산형 x-선 분광법, 마이크로-푸리에 변환 적외 분광법, 입자 유도 x-선 에미션, 라만 (Raman) 분광법, x-선 회절, x-선 형광, 레이저 어블레이션 유도 결합형 플라즈마 질량 분석법, 루더포드 (Rutherford) 후방 산란 분석법/수소 전방 산란, 이차 이온 질량 분석법, 비행시간법 (time-of-flight) 이차 이온 질량 분석법, x-선 광전자 분석법, 및 그 조합들을 포함한다.
페이스트 조성물들
본 발명에 따른 용어 "페이스트"는 약 1 센티포아즈 (cP) ~ 약 106 cP 의 점도를 갖는 비균질한 조성물을 말한다. "비균질한 조성물"은 하나 초과의 부형제 또는 성분을 갖는 조성물을 말한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "페이스트"는 점성 액체 또는 반고체를 말할 수 있다. 일부 실시형태들에서 본 발명에 의해 사용하기 위한 페이스트는 조정가능한 점도 및/또는 하나 이상의 외부 조건들에 의해 제어될 수 있는 점도를 갖는다. 바람직한 실시형태에서 페이스트는 틱소트로픽 특성들을 갖는 조성물을 말하며, 틱소트로픽 특성은 점도가 유효 압력에 의해 변하는 것을 의미하고, 보다 정확하게는 이 페이스트들이 이로운 비뉴턴 흐름 거동을 갖는 것을 의미한다.
일부 실시형태들에서, 본 발명에 의해 사용하기 위한 페이스트는 약 1 cp ~ 약 106 cP 의 점도를 갖는다. 일부 실시형태들에서, 본 발명에 의해 사용하기 위한 페이스트는 약 1 cP, 약 2 cP, 약 5 cP, 약 10 cP, 약 15 cP, 약 20 cP, 약 25 cP, 약 30 cP, 약 40 cP, 약 50 cP, 약 60 cP, 약 75 cP, 약 100 cP, 약 125 cP, 약 150 cP, 약 175 cP, 약 200 cP, 약 250 cP, 약 300 cP, 약 400 cP, 약 500 cP, 약 750 cP, 약 1000 cP, 약 1250 cP, 약 1500 cP, 또는 약 2000 cP 의 최소 점도를 갖는다. 일부 실시형태들에서, 본 발명에 의해 사용하기 위한 페이스트는 약 15000 cP, 약 10000 cP, 약 9500 cP, 약 9000 cP, 약 8500 cP, 약 7500 cP, 약 7000 cP, 약 6500 cP, 약 6000 cP, 약 5500 cP, 약 5000 cP, 약 4000 cP, 약 3000 cP, 약 2000 cP, 약 1000 cP, 약 500 cP, 약 250 cP, 약 100 cP, 또는 약 50 cP 의 최대 점도를 갖는다. 바람직하게 도포된 페이스트들은 약 1000 cp ~ 15000 cP 범위의 점도를 나타내지만, 일반적으로 특별한 도포 프로세스에 대해 최적의 점도를 나타내는 페이스트들을 선택된다.
일부 실시형태들에서, 사용되는 페이스트의 점도는 제어될 수 있다. 페이스트의 점도를 제어할 수 있는 파라미터들은, 이에 한정되지 않지만, 평균 길이, 분자량, 및/또는 폴리머 또는 코폴리머의 가교도; 그리고 용매의 존재 및 용매의 농도; 미립자일 수도 있는 증점제 (즉, 점도 개질 성분) 의 존재 및 상기 증점제의 농도; 페이스트에 존재하는 미립자 성분의 입자 사이즈; 페이스트에 존재하는 화합물의 자유 체적 (즉, 공극률); 페이스트에 존재하는 화합물의 팽윤; 페이스트에 존재하는 반대로 하전된 종 및/또는 부분적으로 하전된 종 사이의 이온성 상호작용 (예를 들어, 용매 증점제 상호작용); 및 그 조합들을 포함한다. 특히 바람직한 것은, 페이스트 조성물 상에 압력이 작용하는 경우 변하고, 다시 감압되는 경우 재구축되는, 3차원 네트워크를 구축하는 증점제들이다.
바람직한 실시형태들에서, 본 발명에 의해 사용하기에 적합한 페이스트는 용매 및 증점제를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 용매 및 증점제의 조합은 페이스트의 점도를 조절하기 위해서 선택될 수 있다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 페이스트의 점도는 약 40 nm ~ 약 100 ㎛ 의 측변 치수를 갖는 표면 피쳐들을 제조함에 있어서 중요한 파라미터이다.
본 발명에 따라 기재되는 비뉴튼 흐름 거동을 갖는 프린트 가능한 균질 에칭 페이스트들의 점도는, 네트워크를 형성할 수도 있거나 또는 액상에서 팽윤할 수 있는 증점제들에 의해 달성되고, 그리고 원하는 도포 영역에 의존하여 변할 수 있다. 본 발명에 따라 기재되는 비뉴튼 흐름 거동을 갖는 프린트 가능한 에칭 페이스트들은, 그 점도가 전단율과 무관하지 않은 에칭 페이스트들, 특히 전단 박막 (shear-thinning) 작용을 갖는 에칭 페이스트들을 포함한다. 증점제들에 의해 제조되는 네트워크는 전단 응력 하에서 충돌한다. 네트워크의 복원은 시간 지연 없이 (가소성 (plastic) 또는 유사 가소성 (pseudoplastic) 흐름 거동을 갖는 비뉴턴 에칭 페이스트들) 또는 시간 지연되어 (틱소트로픽 흐름 거동을 갖는 에칭 페이스트들) 발생할 수 있다.
비뉴턴 흐름 거동을 갖는 프린트 가능한 균질 페이스트들은 증점제의 첨가에 의해 완전히 균질하다. 예를 들어, 미립자 실리콘 또는 아크릴 수지와 같은 미립자 증점제들이 사용될 수도 있다.
본 발명에 의한 페이스트와 사용하기에 적합한 증점제들은, 이에 한정되지 않지만, 카르복시알킬셀룰로오스 유도체들 (예를 들어, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스), 알킬셀룰로오스 유도체들 (예를 들어, 메틸셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스), 부분 산화된 알킬셀룰로오스 유도체들 (예를 들어, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 및 히드록시프로필메틸셀룰로오스), 전분, 폴리아크릴아미드 겔, 폴리-N-비닐피롤리돈의 호모폴리머, 폴리(알킬 에테르) (예를 들어, 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리프로필렌 옥사이드), 한천, 아가로스, 잔탄 검, 젤라틴, 덴드리머, 콜로이드성 이산화 규소, 및 그 조합물의 금속 염들을 포함한다. 더욱 적합한 증점제들은
Figure pct00001
관능화된 메타크릴레이트 단위들, 특히 양이온성 메타크릴레이트/메타크릴아미드, 예컨대, Borchigel® A PK
Figure pct00002
관능화된 비닐 단위들, 즉,
- 다양한 가수분해도의 폴리비닐 알코올, 특히 Mowiol® 47-88 (부분 가수분해됨, 즉, 비닐 아세테이트 및 비닐 알코올 단위들) 또는 Mowiol® 56-98 (완전 가수분해됨) 또는
- 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 특히 PVP K-90 또는 PVP K-120
을 포함하는 증점제들이다.
이 증점제들은 독립적으로 또는 상기 언급된 다른 증점제들과 조합하여 채용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 증점제는 에칭 페이스트에서 페이스트의 약 0.1 중량% ~ 약 15 중량%, 약 0.5 중량% ~ 약 15 중량% 의 농도로, 바람직하게 약 5 ~ 약 15 중량%, 약 6.5 ~ 약 13 중량%, 약 7 ~ 13 중량%, 또는 약 8 중량% ~ 약 12 중량% 의 농도로 존재한다.
바람직하게 증점제들은 전체 조성의 약 8 ~ 15 중량% 의 양으로, 보다 바람직하게 약 10 ~ 13 중량% 의 양으로 첨가될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 원하는 표면 피쳐들의 측변 치수들이 감소함에 따라 페이스트에서의 성분들의 입자 사이즈 또는 물리적 길이를 감소시키는 것이 필요할 수 있다. 예를 들어, 약 100 nm 이하의 측변 치수를 갖는 표면 피쳐들에 대해서, 페이스트 조성물로부터 중합성 성분들을 감소 또는 제거하는 것이 필요할 수 있다.
일반적으로, 페이스트는 용매를 포함한다. 본 발명의 페이스트에 사용하기에 적합한 용매들은, 이에 한정되지 않지만, 물, C1-C8 알코올 (예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 및 부탄올), C6-C12 직사슬, 분지형 및 환형 탄화수소들 (예를 들어, 헥산 및 시클로헥산), C6-C14 아릴 및 아르알킬 탄화수소들 (예를 들어, 벤젠 및 톨루엔), C3-C10 알킬 케톤 (예를 들어, 아세톤), C3-C10 에스테르 (예를 들어, 에틸 아세테이트), C4-C10 알킬 에테르, 및 그 조합물을 포함한다. 바람직하게, 그룹 1,4-부탄디올, 부티로락톤, 에탄올, 및 메탄올, 또는 그 혼합물로부터 선택되는 용매, 바람직하게는 1,4-부탄디올이 첨가되어 페이스트들을 제조한다. 이 용매들 이외에 추가하여, 또는 단독 용매로서, 페이스트들은 소정량의 물을 포함할 수도 있다. 보통 페이스트들은, KOH 또는 NaOH 가 유효 에천트인 경우 물을 포함한다. 일반적으로 페이스트들의 제조에 앞서 KOH, NaOH 또는 Ca(OH)2 를 순수 물, 특히 DI 수에 용해한다. 일부 실시형태들에서, 용매는 약 20 중량% ~ 약 65 중량% 의 농도로 페이스트에 존재한다. 일부 실시형태들에서, 용매는 페이스트의 약 65 중량%, 약 64 중량%, 약 63 중량%, 약 61 중량%, 약 55 중량%, 약 50 중량%, 약 40 중량%, 약 30 중량%, 약 25 중량%, 또는 약 20 중량%의 최대 농도로 페이스트에 존재한다. 일부 실시형태들에서, 용매는 페이스트의 약 20 중량%, 약 22 중량%, 약 25 중량%, 약 30 중량%, 약 40 중량%, 약 50 중량%, 약 60 중량%, 또는 약 65 중량% 의 최소 농도로 존재한다. 이로써, 에칭 조성물들은 에천트로서 KOH, Ca(OH)2, NaOH, TMAH, 에틸렌디아민, TMEH, SiOH, 디에탄올아민, 및 트리에탄올아민을 포함할 수도 있고, 이들은 물 또는 물과 추가 용매들의 혼합물에 용해된다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 사용되는 페이스트는 또한 원하는 목적에 이로운 특성들을 갖는 첨가제들을 포함한다. 이와 같은 첨가제들은,
예를 들어, 상표명 TEGO® Foamex N 하에서 시판되는 것과 같은 소포제,
BYK® 410, Borchigel® Thixo2 와 같은 틱소트로픽제,
TEGO® Glide ZG 400 과 같은 흐름 제어제,
TEGO® Airex 985 와 같은 탈기제,
Bayowet® FT 929 와 같은 접착 촉진제이다.
이 첨가제들은 프린팅 페이스트의 프린트성, 또한 에칭 깊이 및 결과에 대해 긍정적인 효과를 가질 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 페이스트는 계면활성제를 더 포함한다. 페이스트에 존재하는 계면활성제는 페이스트가 도포되는 스탬프 및/또는 기판의 표면 에너지를 변경할 수 있으며, 이로써 페이스트에 의해 표면 젖음성을 개선할 수 있다. 본 발명에 의해 사용하기에 적합한 계면활성제들은, 이에 한정되지 않지만, 지방족 플루오로카본기를 포함하는 플루오로카본 계면활성제들 (예를 들어, ZONYL® FSA 및 FSN 플루오로계면활성제들, E.I.Du Pont de Nemours and Co., Wilmington, DE), 불화 알킬 알콕시레이트 (예를 들어, FUORAD® 계면활성제들, Minnesota Mining and Manufacturing Co., St. Paul, MN), 지방족기를 갖는 탄화수소 계면활성제들 (예를 들어, 약 6 ~ 약 12 개의 탄소 원자들을 갖는 알킬기를 포함하는 알킬페놀 에톡실레이트, 예컨대, 옥틸페놀, 에톡실레이트, TRITON® X-100 로 시판, Union Carbide, Danbury, CT), 실란과 실록산과 같은 실리콘 계면활성제들 (예를 들어, 폴리옥시에틸렌 변성된 폴리디메틸실록산, 예컨대, DOW CORNING® Q2-5211 및 Q2-5212, Dow Corning Corp., Midland, MI), 불화 실리콘 계면활성제들 (예를 들어, 불화 폴리실란, 예컨대, LEVELENE® 100, Ecology Chemical Co., Watertown MA); 및 그 조합물들을 포함한다.
본 발명의 실시형태들에 따르면, 적합한 페이스트는 필수적으로 에천트를 더 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "에천트"는 기판과 반응하여 기판의 일부를 제거할 수 있는 성분을 말한다. 즉, 에천트는 감수형 피쳐를 형성하기 위해 사용되며, 그리고 기판과의 반응시, 기판으로부터 멀리 확산할 수 있는 휘발성 재료, 또는, 예를 들어, 린싱 또는 세정 프로세스에 의해 기판으로부터 제거될 수 있는 잔류물, 미립자, 또는 파편 중 적어도 하나를 형성한다. 일반적으로 본 발명에 따르면, 적합한 에천트들은 이전에 언급된 바와 같이 KOH, NaOH 또는 Ca(OH)2 이지만, KOH 가 에천트로서 바람직하고, 그리고 본 발명에 따른 페이스트에 페이스트의 약 15 중량% ~ 약 35 중량%, 약 17 중량% ~ 약 30 중량%, 또는 약 20 중량% ~ 약 30 중량% 의 농도로 존재한다. 상기 에천트들은 하기에 언급된 바와 같은 추가 염기 에천트들과 조합될 수도 있다.
에천트와 반응하는 기판의 조성물 및/또는 모르폴로지는 바람직하게 전도성 재료를 포함하는 중합성 표면이다. 기판과 에천트의 반응에 의해 형성된 감수형 피쳐들은 또한, 에천트와 반응하는 재료가 형성된 감수형 표면 피쳐로부터 제거될 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 에천트는 기판과 반응하여, 예를 들어, 린싱 또는 세정 프로세스에 의해 기판으로부터 제거될 수 있는, 휘발성 생성물, 잔류물, 미립자, 또는 파편을 형성함으로써 표면으로부터 재료를 제거할 수 있다. 예를 들어, 에천트는 가용성 또는 휘발성 종을 형성함으로써 표면을 구축하는 폴리머와 반응할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 에천트는 기판과 반응하여 수용성인 이온성 종을 형성할 수 있다. 표면과 에천트의 반응에 의해 형성된 잔류물 또는 미립자를 제거하기에 적합한 프로세스들은, 예를 들어, 그 전체가 참조로써 본 명세서에 통합되는, 미국 특허 No. 5,894,853 에 개시되어 있다.
본 발명에 의해 사용하기에 적합한 에천트들은 상술한 바와 같은 염기성 에천트들을 포함한다. 본 발명에 의해 사용하기에 적합한 염기성 에천트들은 바람직하게 수산화 칼륨을 포함하고, 이들은 수산화 나트륨, 수산화 칼슘, 수산화 암모늄, 테트라알킬수산화 암모늄 암모니아, 에탄올아민, 에틸렌디아민, 및 그 조합물과 같은 에천트들과 조합될 수도 있지만, 가장 바람직한 에천트는 예를 들어 수산화 칼륨이다. 전체 조성물의 약 15 ~ 35 중량% 의 범위, 바람직하게 20 ~ 30 중량% 의 범위의 농도로 KOH 를 포함하는 에칭 페이스트들이 도포된다면, Ag 나노 튜브들 (여기와 하기에서, 1 ~ 100 nm 의 직경과 수백 나노미터까지의 길이를 갖는 1-D 구조물의 "Ag 와이어들" 및 "Ag 나노 와이어들"을 또한 의미하는, 표현 "Ag 나노 튜브들"이 사용된다) 과 폴리머 매트릭스들을 포함하거나 또는 이들로 이루어지는 가요성 폴리머 표면들은 고해상도로 선택적 에칭될 수도 있으며, 여기서 폴리머 매트릭스는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리우레탄 또는 폴리(에틸렌 나프탈렌디카르복실레이트) [PEN] 을 포함하거나 또는 이들로 이루어진다.
바람직한 실시형태에서, 가요성 폴리머 표면은 전도성 성분을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "전도성 성분"은 전하를 전달 또는 이동시킬 수 있는 화합물 또는 종을 말한다. 본 발명에 의해 사용하기에 적합한 전도성 성분들은, 이에 한정되지 않지만, 금속, 나노 입자, 폴리머, 및 그 조합물을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 전도성 성분은 폴리머 표면에 약 1 중량% ~ 약 90 중량% 의 농도로 존재한다.
본 발명에 의해 사용하기에 적합한 금속들은, 이에 한정되지 않지만, 전이 금속, 알루미늄, 규소, 인, 갈륨, 게르마늄, 인듐, 주석, 안티몬, 납, 비스무트, 그 합금들 및 그 조합물들을 포함한다. 본 발명의 가장 바람직한 실시형태에서, 폴리머 표면들은 나노 입자들 (즉, 직경이 100 nm 이하이거나, 또는 약 0.5 nm ~ 약 100 nm 인 입자) 의 형태로 존재하는 은을 포함한다. 본 발명에 의해 사용하기에 적합한 나노 입자들은 균질하고, 다층화되고, 관능화되며, 그리고 그 조합일 수 있다. 바람직하게 이들은 나노 튜브들과 같이 형성된다.
본 발명의 방법은, 폴리머들, 특히 그룹 폴리우레탄, PET 및 PEN 으로부터 선택되는 폴리머들로 이루어지는, 가요성 있고 굽힘성 있는 플라스틱 기판들의 에칭에 특히 적합하다. 상응하게 실험들은, 본 발명의 방법이 적어도 100 ㎛ 의 고해상도를 갖는 매우 협소한 라인들 또는 구조물들을 에칭하기에 적합하다는 것을 나타내고 있다.
본 발명에서 사용되는 페이스트는 전도성 성분 및 반응성 성분을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 페이스트에 존재하는 반응성 성분은 에천트와 기판 사이의 반응, 페이스트와 에칭될 기판 사이의 접착성, 그리고 양자를 촉진할 수 있다. 이 페이스트 조성물의 반응에 의해 형성되는 표면 피쳐들은 감수형 침투, 및 컨포멀 침투 감수형 침투, 및 컨포멀 침투 표면 피쳐들을 포함한다.
본 발명은, 내부에 전도성 피쳐 인셋 (inset) 을 갖는 감수형 표면 피쳐를 제조하기 위해서 도포될 수 있는, 에천트를 포함하는 페이스트의 사용을 포함한다.
기판들
본 발명의 방법에 의한 패터닝에 적합한 기판들은 스탬프 또는 스크린과 콘택할 수 있는 표면을 갖는 재료들을 포함한다. 본 발명의 방법에 의한 패터닝에 적합한 기판들은 막, 박막, 적층체, 호일, 플라스틱, 폴리머, 및 그 조합물을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 기판은 상기 재료들 중 임의의 재료의 다공성 변형물로부터 선택된다.
본 발명의 방법에 의해 패터닝되는 기판은 가요성 기판, 예컨대, 플라스틱, 복합체, 적층체, 박막, 금속 호일, 및 그 조합물을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 가요성 재료는 본 발명에 의한 방법에 의해 릴투릴 (reel-to-reel) 방식으로 패터닝될 수 있다. 바람직하게, 에칭 페이스트는 에칭될 기판 표면에 프린팅 기술로 전사된다. 특히, 스크린 프린팅, 실크 스크린 프린팅, 패드 프린팅, 스탬프 프린팅 및 잉크 제트 프린팅 방법들이 당업자에게 알려져 있는 프린팅 방법들이다. 수동 도포도 마찬가지로 가능하다.
본 발명은, 보통 저중량 폴리머이고 높은 파괴 안정성 (rupture safety) 을 나타내는, 특별한 기판, 즉, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 에 적합한 페이스트를 선택함으로써 프로세스 단계들의 성능, 효율, 비용 및 속도의 최적화를 고려한다.
에칭은 실온과 같은 환경의 온도에서 일어날 수도 있다. 하지만, 에칭 반응은 또한, 예를 들어, 대류 및 IR 에미터들에 의한 열 복사에 의한 에너지의 입력에 의해 활성화될 수도 있으며, 그 결과 표면 바로 위의 반응 위치에서 온도가 약 300℃ 까지 상승된다. 적용가능하다면, 기판 상의 페이스트의 반응은 적어도 일종의 복사에 의해 개시되며, 예를 들어, 반응이 자외광에 의해 개시될 수도 있는 페이스트와 함께 사용될 수 있고 그리고 자외광으로 기판의 후면을 조사함으로써 기판의 정면 상의 페이스트의 반응이 개시되게 하는, 자외광에 의해 개시된다. 바람직하게 반응은 IR 파에 의해 개시되고 표면 온도를 상승시킨다. 바람직하게 에칭은 180 ℃ 까지의 온도에서 일어나고, 가장 바람직하게 100 ℃ 까지 온도의 적정한 조건하에서 일어난다. 이것은, 이러한 에칭이 약 20 내지 300 ℃ 까지의 광범위한 온도에서 일어날 수 있지만, 에칭될 표면의 화학적 본질에 의존하기 때문에, 에칭 온도가 실온 내지 180℃ 까지의 범위에서 조절된다는 것을 의미한다. 하지만, 양호한 에칭 결과들이 달성될 수도 있다면, 온도는 또한 100 ℃ 까지의 적정한 온도에서 조절될 수도 있다. 일반적으로, 폴리머 표면들의 에칭은 보다 저온에서 일어나고 그리고 무기 표면들의 에칭은 300 ℃ 까지의 보다 고온에서 일어날 수도 있다.
스탬프, 스텐실 또는 스크린
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "스탬프"는 패턴을 정의하는 압입부 (indentation) 를 스탬프의 적어도 일 표면에 갖는 3차원 오브젝트를 말한다. 본 발명에 의해 사용하기 위한 스탬프들은 기하학 구조에 의해 특별히 한정되지 않으며, 평평하고, 만곡되고, 평활하고, 거칠고, 웨이브지고, 그리고 이들을 조합한 것일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 스탬프는 기판에 컨포멀하게 콘택하기에 적합한 3차원 형상을 가질 수 있다. 일부 실시형태들에서, 스탬프는 동일하거나 또는 상이한 패턴들을 포함하는 다중 패터닝된 표면들을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 스탬프는 실린더의 만곡면에서의 하나 이상의 압입부들이 패턴을 정의하는 실린더를 포함한다. 실린더형 스탬프가 표면을 가로질러 롤링되는 경우, 패턴이 반복된다. 페이스트 또는 잉크는, 실린더형 스탬프가 회전할 때 실린더형 스탬프에 도포될 수 있다. 다중 패터닝된 표면들을 갖는 스탬프들에 대해서는, 동일한 스탬프의 상이한 표면들을 도포하면서 동시에 세정, 도포, 콘택, 제거, 및 반응 단계들이 일어날 수 있다.
본 발명에 따라 사용하기 위한 스탬프들은 재료들에 의해 특별히 한정되지 않으며, 그리고 이에 한정되지 않지만, 유리 (예를 들어, 석영, 사파이어, 보로실리케이트 글라스), 세라믹 (예를 들어, 탄화 금속, 질화 금속, 산화 금속), 플라스틱, 금속, 및 이들의 조합물과 같은 재료로부터 제조될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 본 발명에 의해 사용하기 위한 스탬프는 탄성 폴리머를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "탄성 스탬프"는 탄성 폴리머를 포함하고, 스탬프의 적어도 일 표면에 패턴을 정의하는 압입부를 갖는 몰드형 3차원 오브젝트를 말한다. 보다 일반적으로, 탄성 폴리머를 포함하는 스탬프들을 탄성 스탬프들이라 한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "탄성 스텐실"은 탄성 폴리머를 포함하고, 3차원 오브젝트의 다이 표면에 개구를 형성하기 위해서 스텐실의 2개의 반대면들을 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖는 몰드형 3차원 오브젝트를 말한다. 탄성 스탬프 또는 스텐실은 뻣뻣하거나, 유연하거나, 다공성이거나, 또는 직조된 백킹 재료, 또는 본 명세서에 기재된 프로세스들 동안 사용되는 경우 스탬프 또는 스텐실의 변형을 방지하는 임의의 다른 수단들을 더 포함할 수 있다. 스탬프들과 유사하게, 본 발명에 의해 사용하기 위한 탄성 스텐실들은 기하학적 구조에 의해 특별히 한정되지 않으며, 평평하고, 만곡되고, 평활하고, 거칠고, 웨이브지고, 그리고 이들을 조합한 것일 수 있다.
본 발명에 의해 사용하기에 적합한 탄성 폴리머들은, 이에 한정되지 않지만, 폴리디메틸실록산, 폴리실세스퀴옥산, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리클로로프렌, 테프론, 및 그 조합물을 포함한다. 본 발명에 의해 사용하기에 적합한 탄성 스탬프들을 제조하기 위한 다른 적합한 재료들 및 방법들은 미국 특허 Nos. 5,512,131; 5,900,160; 6,180,239; 및 6,776,094; 그리고 계류중인 미국 출원 No. 10/766,427 에 개시되어 있으며, 이 모두는 그 전체가 참조로써 본 명세서에 통합된다.
페이스트들은, 이에 한정되지 않고, 스크린 프린팅, 잉크 제트 프린팅, 시린지 데포지션, 스프레이, 스핀 코팅, 브러싱, 및 그 조합과 같이 당업계에 알려져 있는 방법들, 및 당업자에게 알려져 있는 코팅 표면들의 다른 도포 방법들에 의해 스탬프의 표면 또는 기판의 표면에 도포될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 페이스트를 스탬프의 표면 상에 부은 다음, 스탬프의 다이 압입부가 페이스트에 의해 완전하고 균일하게 충전되는 것을 보장하기 위해 표면을 가로질러 블레이드를 횡으로 이동시킨다. 블레이드는 또한 스탬프의 표면으로부터 과량의 페이스트를 제거할 수 있다. 기판 또는 스탬프의 표면에의 페이스트의 도포는, 약 100 rpm (revolutions per minute) ~ 약 5,000 rpm, 또는 약 1,000 rpm ~ 약 3,000 rpm 에서 표면을 회전시키면서, 회전하는 표면 상에 페이스트를 붓거나 또는 스프레이하는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 스탬프의 표면에서의 적어도 하나의 압입부를 완전하고 균일하게 충전하기 위해서 스탬프에 페이스트를 도포한다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되지 않고, 스탬프의 압입부의 측변 치수들이 보다 작아짐에 따라, 스탬프의 패턴이 도포 단계 동안 균일하게 충전되는 것을 보장하기 위해서 페이스트의 점도는 감소되어야 한다. 스탬프에의 페이스트의 비균일 도포는 원하는 측변 치수들을 갖는 표면 피쳐를 정확하고 재현성 있게 제조함에 있어서 실패를 초래할 수 있다.
프린팅의 더욱 적합한 실시형태들은 스크린 프린팅, 로터리 스크린 프린팅, 슬라이드 및 디스펜스 프린팅 또는 스프레이 코팅이지만, 조성물의 점도가 적절히 조절된다면 제트 프린팅도 또한 적합하다.
상술된 바와 같은 일부 실시형태들에서, 페이스트의 조성물은 그 점도를 제어하도록 조제되어, 스크린 프린팅에 의해 도포될 수 있다. 페이스트 점도를 제어할 수 있는 파라미터들은, 이에 한정되지 않지만, 용매 조성, 용매 농도, 증점제 조성, 증점제 농도, 성분의 입자 사이즈, 폴리머 성분의 분자량, 폴리머 성분의 가교도, 성분의 자유 체적 (즉, 공극률), 성분의 팽윤, 페이스트 성분들간의 이온성 상호작용 (예를 들어, 용매-증점제 상호작용), 및 그 조합을 포함한다.
일부 실시형태들에서, 페이스트의 점도는 도포 단계, 콘택 단계, 반응 단계, 또는 그 조합의 하나 이상 동안 변경된다. 예를 들어, 페이스트를 스탬프의 표면에 도포하는 동안 페이스트의 점도가 감소되어, 스탬프의 표면의 압입부들이 완전하고 균일하게 충전되는 것을 보장할 수 있다. 코팅된 스탬프를 기판과 콘택시킨 이후, 페이스트의 점도가 증가되어, 스탬프에서의 압입부의 측변 치수들이 기판 상에 형성된 표면 피쳐의 측변 치수들에 전사되는 것을 보장할 수 있다.
임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 페이스트의 점도는 온도, 압력, pH, 반응종의 존재 여부, 전류, 자기장, 및 그 조합과 같은 외부 자극에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 페이스트 온도의 증가는 통상적으로 그 점도를 감소시킬 것이고, 페이스트에 가해지는 압력의 증가는 통상적으로 그 점도를 증가시킬 것이며, 다만 틱소트로픽 특성을 갖는 페이스트들은 제외한다.
페이스트의 pH 는, 페이스트 중의 하나 이상의 성분들의 특성들에 의존하여, pH의 함수로서 성분 혼합물의 전체 용해도에 의존하여, 페이스트의 점도를 증가시키거나 또는 감소시킨다. 예를 들어, 약산성 폴리머를 포함하는 수성 페이스트는 폴리머의 pKa 아래에서 통상적으로 감소된 점도를 가질 것인데, 그 이유는 폴리머의 용해도가 그 pKa 아래에서 증가할 것이기 때문이다. 하지만, 폴리머의 양성자 첨가 (protonation) 가 폴리머의 용해도를 감소시키는 페이스트 중의 다른 성분과 다이 폴리머 사이의 이온성 상호작용을 초래한다면, 페이스트의 점도가 쉽게 상승할 것이다. 페이스트 성분들의 주의깊은 선택은 광범위한 pH 값들에 걸쳐 페이스트 점도가 제어될 수 있게 한다.
스탬프 또는 다른 프린팅 디바이스의 표면으로부터 기판으로의 페이스트의 전사는, 기판 영역에 대한 페이스트의 접착성을 촉진하는, 페이스트와 스탬프 또는 프린팅 디바이스의 표면 사이, 페이스트와 기판 사이, 스탬프 또는 프린팅 디바이스의 표면과 기판 사이, 그리고 그 조합의 하나 이상의 상호작용들에 의해 촉진될 수 있다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 기판에 대한 페이스트의 접착성은 중력, 반데르발스 (Van-der-Waals) 상호작용, 공유 결합, 이온성 상호작용, 수소 결합, 친수성 상호작용, 소수성 상호작용, 자기 상호작용, 및 그 조합에 의해 촉진될 수 있다. 결과적으로, 에칭 페이스트는, 페이스트와 스탬프 또는 프린팅 디바이스의 표면 사이의 이들 상호작용들이 최소화되고 그리고 스탬프 또는 프린팅 디바이스의 표면으로부터의 기판으로의 페이스트의 전사가 용이하게 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
일부 실시형태들에서, 재료의 표면과 스탬프 또는 탄성 스텐실 또는 프린팅 스크린의 콘택은 스탬프, 스텐실 및 표면의 어느 하나 또는 양자의 후면에 압력 또는 진공을 가함으로써 용이하게 될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 압력 또는 진공을 가하여, 페이스트가 스탬프 또는 스텐실 및 재료의 표면들 사이로부터 실질적으로 제거되는 것을 보장할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 압력 또는 진공을 가하여 표면들 사이가 컨포멀 콘택되는 것을 보장할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 압력 또는 진공을 가하여 스탬프 및 기판의 표면들 사이에 존재하는 가스 버블들, 또는 스탬프의 표면의 압입부에 존재하는 가스 버블들, 또는 페이스트와 반응하기 이전에 페이스트에 존재하는 가스 버블들의 존재를 최소화할 수 있다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 가스 버블들의 제거는 100 ㎛ 미만의 측변 치수를 갖는 표면 피쳐들의 재현성있는 형성을 용이하게 할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 기판의 표면 및/또는 스탬프와 같은 프린팅 디바이스의 표면은 선택적으로 패터닝되거나, 관능화되거나, 유도되거나, 텍스처링되거나, 또는 달리 전처리될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "전처리"는 페이스트의 도포 또는 반응 이전에 표면을 화학적으로 또는 물리적으로 변경하는 것을 말한다. 전처리는, 이에 한정되지 않지만, 세정, 산화, 환원, 유도화 (derivatizing), 관능화, 반응 가스에의 노출, 플라즈마에의 노출, 열 에너지 (예를 들어, 대류 열 에너지, 복사 열 에너지, 전도 열 에너지, 및 그 조합) 에의 노출, 전자기 복사 (예를 들어, x-선, 자외광, 가시광, 적외광, 및 그 조합) 에의 노출, 및 그 조합을 포함할 수 있다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 스탬프 및/또는 기판의 표면의 전처리는 페이스트와 표면 사이의 접착 상호작용을 증가 또는 감소시킬 수 있고, 약 100 ㎛ 이하의 측변 치수를 갖는 표면 피쳐들의 형성을 용이하게 할 수 있다.
예를 들어, 극성 관능기를 이용한 스탬프 및/또는 기판의 표면의 유도화 (예를 들어, 표면 산화) 는 친수성 페이스트에 의해 표면 젖음성을 촉진하고 그리고 소수성 페이스트에 의해 표면 젖음성을 억제할 수 있다. 또한, 소수성 및/또는 친수성 상호작용들은 페이스트가 스탬프의 바디로 침투하는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 플루오로카본 관능기를 이용한 스탬프의 표면의 유도화는 스탬프로부터 재료의 표면으로 페이스트를 전사하는 것을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 방법은 페이스트를 기판 영역과 반응시킴으로써 표면 피쳐들을 제조한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "반응"은 페이스트에 존재하는 하나 이상의 성분들을 서로 반응시키는 것, 페이스트의 하나 이상의 성분들을 기판의 표면과 반응시키는 것, 페이스트의 하나 이상의 성분들을 기판의 서브 표면 영역과 반응시키는 것, 및 그 조합 중 적어도 하나를 포함하는 화학적 반응을 개시하는 것을 말한다.
본 발명에 따르면, 반응은 페이스트를 기판에 도포하는 것을 포함한다. 이것은, 예를 들어, 반응이 페이스트와 기판 표면 사이의 콘택시 개시된다는 것을 의미한다.
따라서, 페이스트의 반응은 페이스트와 기판 상의 관능기 사이의 화학적 반응, 또는 페이스트와 기판 표면 아래의 관능기 사이의 화학적 반응을 포함한다. 즉, 본 발명의 방법들은 기판 표면과 뿐만 아니라, 그 표면 아래의 기판 영역과도, 페이스트 또는 페이스트의 성분을 반응시키는 것을 포함하며, 이로써 기판 내의 인셋 (inset) 또는 인레이드 (inlaid) 피쳐들을 형성한다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 페이스트의 성분은, 기판의 표면 상에서의 반응, 또는 기판으로의 침투 및/또는 확산에 의해 기판과 반응할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 기판 표면으로의 페이스트의 침투는 스탬프, 스텐실, 기판, 또는 그 조합의 후면에 대해 물리적 압력 또는 진공을 가함으로써 용이하게 될 수 있다.
페이스트와 기판 사이의 반응은 기판의 하나 이상의 특성들을 변경할 수 있고, 여기서 특성들의 변화는 페이스트와 반응하는 기판의 부분에 편재된다.
바람직하게, 기판과 페이스트의 반응은 기판 면 (즉, 바디) 으로 전파하는 반응들, 및 기판의 표면의 측면에서의 반응들을 포함한다. 예를 들어, 에천트와 기판 사이의 반응은 기판 표면으로의 에천트 침투 (즉, 표면에 직교하는 침투) 를 포함하여, 표면 피쳐의 최저점의 측변 치수가 기판 표면에서의 피쳐의 치수와 대략 동일하도록 한다.
일부 실시형태들에서, 에칭 반응들은 또한 페이스트와 기판 사이에서 측방향으로 일어나, 표면 피쳐의 바닥에서의 측변 치수가 표면의 평면에서의 피쳐의 측변 치수보다 더 협소하게 된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "언더컷"은 페이스트를 도포하여 표면 피쳐를 형성하기 위해서 사용되는 스탬프의 측변 치수보다 표면 피쳐의 측변 치수가 더 큰 경우를 말한다. 통상적으로, 언더컷은 측변 치수에서의 표면과 에천트 또는 각각의 종의 반응에 의해 야기되고, 감수형 피쳐들 상에 베벨형 에지 (beveled edge) 의 형성을 초래할 수 있다.
본 발명에 의해 사용하기 위한 페이스트 조성물들은 표면의 측변 치수에서의 페이스트의 반응을 최소화하도록 (즉, 언더컷을 최소화하도록) 조제된다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 언더컷은 바람직하게 광활성화된 페이스트 (즉, 복사에 노풀시 표면과 반응하는 페이스트) 를 채용함으로써 최소화될 수 있다. 투명 표면의 후면을 통한 페이스트의 조명이 페이스트와 표면 사이의 반응을 개시한다. 표면과 수직으로 반응하는 페이스트의 표면에만 광이 조명되기 때문에, 감수형 표면 피쳐의 측벽들을 따른 페이스트는 자외광에 노출되지 않고, 이로써 표면의 측방향 에칭을 최소화한다. 이 기술은 일반적으로, 표면에서 디렉팅될 수 있는 임의의 반응 개시제에 적용가능하다. 일부 실시형태들에서, 반응 개시제는 스탬프 또는 탄성 스텐실의 후면을 통해 페이스트를 활성화할 수 있다.
언더컷은 또한 이방성 조성물 또는 구조물을 갖는 기판의 사용에 의해 최소화될 수 있고, 그 결과 수직 방향에서의 에칭이 측변 치수에서의 에칭과 비교하여 바람직하다. 일부 재료들은 자연적으로 이방성인 한편, 이방성은 또한 예를 들어 화학물질 또는 복사, 및 그 조합을 이용한 기판의 전처리에 의해 도입될 수 있다.
페이스트의 반응은 페이스트로부터 용매를 제거하는 것을 포함할 수도 있다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 페이스트로부터의 용매의 제거는 페이스트를 고형화할 수 있거나, 또는 페이스트의 성분들 간의 가교 반응들을 촉진시킬 수 있다. 비점이 낮은 용매들 (예를 들어, b.p. < 60 ℃) 을 포함하는 페이스트들에 있어서, 용매는 표면을 가열하지 않고 제거될 수 있다. 용매 제거는 또한 표면, 페이스트, 또는 그 조합의 가열에 의해 달성될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 반응은 페이스트를 반응 개시제에 노출시키는 것을 포함한다. 본 발명에 의해 사용하기에 적합한 반응 개시제들은, 이에 한정되지 않지만, 열 에너지, 전자파 복사, 음향파, 산 또는 염기 (예를 들어, pH 의 감소 또는 증가), 압력의 증가 또는 감소, 교류 또는 직류, 교반, 초음파 처리, 및 그 조합을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 반응은 페이스트를 다중 반응 개시제들에 노출시키는 것을 포함한다.
반응 개시제로서 사용하기에 적합한 전자파 복사는, 이에 한정되지 않지만, 마이크로파 광, 적외광, 가시광, 자외광, x-선, 고주파, 및 그 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 스탬프 또는 탄성 스텐실은 페이스트의 반응 이전에 기판으로부터 제거된다. 일부 실시형태들에서, 스탬프 또는 탄성 스텐실은 페이스트의 반응 이후 기판으로부터 제거된다.
일부 실시형태들에서, 에칭 페이스트를 기판에 도포하기 이전에, 기판은 마이크로 콘택 프린팅 방법을 이용하여 패터닝된다. 예를 들어, 잉크는 패턴을 정의하는 탄성 스탬프의 표면에 적어도 하나의 압입부를 갖는 탄성 스탬프에 도포되어, 코팅된 탄성 스탬프를 형성할 수 있고, 그리고 코팅된 스탬프는 기판과 콘택된다. 잉크는 코팅된 탄성 스탬프의 표면으로부터 기판으로 탄성 스탬프의 표면에서의 패턴에 의해 정의된 기판 상의 패턴으로 전사된다. 잉크는 표면에 부착되어, 박막, 단분자막 (monolayer), 이분자막 (bilayer), 자기 조립 단분자막 (self-assembled monolayer), 및 그 조합 중 적어도 하나를 형성할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 잉크는 기판과 반응할 수 있다. 이후 페이스트가 기판에 도포되며, 여기서 페이스트는, 잉크 패턴, 스크린 프린팅, 잉크 제트 프린팅, 시린지 데포지션, 스프레이, 스핀 코팅, 브러싱, 및 그 조합, 그리고 당업자에게 알려져 있는 코팅 표면들의 다른 도포 방법들에 의해 커버되는 기판의 노출된 영역 또는 기판의 영역 중 어느 하나에 대해 반응성이 있다. 페이스트의 반응 이후, 기판 상의 임의의 잔류 페이스트 및/또는 잉크 및 반응 생성물이 제거될 수 있다. 형성된 패터닝된 기판은 잉크를 기판에 도포하기 위해 사용되는 탄성 스탬프의 표면에서의 패턴에 의해 결정되는 측변 치수를 갖는 패턴, 그리고 페이스트 데포지션 프로세스 동안 기판에 전사되는 임의의 패턴들을 포함한다.
다른 바람직한 프린팅 디바이스들
본 발명의 바람직한 실시형태들에서, 에칭 페이스트는 당업자에게 알려져 있는 프린팅 방법들인 스크린 프린팅, 실크 스크린 프린팅, 패드 프린팅, 또는 제트프린팅 방법들에 의해 도포된다. 수동 도포도 마찬가지로 가능하다.
스크린, 실크 스크린, 클리체 또는 스탬프 또는 카트리지 어드레싱의 설계에 의존하여, 전체 영역에 걸쳐 또는 선택적으로 에칭이 소망되는 포인트에만 있는 에치 구조 마스크에 따라서, 본 발명에 따라 기재된 비뉴턴 흐름 거동을 갖는 프린트 가능하고 균질한 에칭 페이스트들을 도포하는 것이 가능하다. 이전에 요구되었던 모든 마스킹 및 리소그래피 단계들은 불필요하다. 상기에서 이미 기재된 바와 같이, 에칭 동작은, 예를 들어, (IR 에미터들을 사용한) 열 복사 형태의 에너지의 입력이 있거나 또는 없이 일어날 수 있다. 에칭이 완료된 이후, 비뉴턴 흐름 거동을 갖는 프린트 가능한 에칭 페이스트들 및 반응 생성물들은 적합한 용매, 바람직하게 DI 수를 이용하여 에칭된 표면을 린싱한다.
하기 파라미터들의 변화에 의해, 가변적인 두께의 처리된 표면층들에서의 에칭 깊이, 그리고 선택적 구조물 에칭의 경우, 부가하여 에칭 구조물의 에지 선예도 (sharpness) 가 조절될 수 있다;
Figure pct00003
에칭 성분들의 농도 및 조성
Figure pct00004
채용되는 용매들의 농도 및 조성
Figure pct00005
증점제 시스템들의 농도 및 조성
Figure pct00006
소포제, 틱소트로픽제, 흐름 제어제, 탈기제 및 접착 촉진제와 같은 첨가된 임의의 첨가제의 농도 및 조성
Figure pct00007
본 발명에 따라 기재되는 비뉴턴 흐름 거동을 갖는 프린트 가능하고 균질한 에칭 페이스트들의 점도
Figure pct00008
각각의 프린팅 페이스트로 프린팅된 폴리머 표면 및 그 층들로의 에너지의 입력이 있거나 또는 없는 에칭 기간, 및
Figure pct00009
에칭 페이스트로 프린팅된 시스템으로의 에너지의 입력.
상술된 에칭되는 표면들과 사용되는 에칭 페이스트들 사이의 모든 상호작용들은 또한, 가요성 스텐실들 또는 스탬프들 이외의 디바이스들 및 방법들의 사용에 의해 페이스트들이 도포되는 경우 활성적이다.
본 발명의 방법
따라서, 상술한 바와 같이, 본 발명의 목적은 잠재성이 높은 폴리머 표면들의 처리량과 함께 기술적으로 간단한 상기 에칭 방법에서 채용될 수 있는 에칭 매질을 제공하는 것이다. 이 간단한 에칭 방법은 액상 또는 기상의 종래의 습식 및 건식 에칭 방법들보다 상당히 덜 고가이다.
이 방법은, 적합한 가요성 폴리머 표면들 상에 제조되는 매우 정교한 회로들에서의 배열들 및 이러한 표면들의 에칭 처리에서의 폴리머 매트릭스들에 대해 매우 선택적인 것으로 밝혀졌다.
가장 적합한 폴리머는, 보통 저중량 폴리머이고 높은 파괴 안정성을 나타내는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리머인 PET 이다. 다른 적합한 폴리머는 1,2-에탄디올과 2,6-나프탈렌디카르복실산 디메틸 에스테르의 폴리머이고, 또한 폴리(에틸렌 나프탈렌디카르복실레이트)로 알려져 있는, PEN 이다. 이 폴리머는 상표명 "PEN 폴리머 18348" 또는 "Developmental PEN 10533 폴리에스테르" 하에서 시판된다.
이 폴리머들 중 하나로 제조되는 표면들이 본 발명의 방법에 따라 에칭되어야 하는 경우, 에칭 페이스트는 플라스틱 기판 상에 프린팅되고, 적어도 90 초간 약 80℃ 의 온도로 가열된 다음, DI 수로 세정된다. 즉, 폴리머 매트릭스는 용매, 수산화 칼륨 (KOH), 증점제 및 유기 충전재 내용물을 포함하는 페이스트에 의해 에칭된다. 본 발명에 따른 방법 및 페이스트는 플라스틱 기판들 상의 작은 구조물들을 스크린 프린팅하고 선택적으로 에칭함에 있어서 특히 유용하며, 여기서 에칭 페이스트로 코팅된 탄성 스탬프를 형성하기 위해서, 패턴을 정의하는 탄성 스탬프의 표면에 적어도 하나의 압입부를 갖는 탄성 스탬프에 에칭 조성물을 도포하고, 그리고 코팅된 스탬프를 기판과 콘택시킨다.
에칭 페이스트 조성물들은 에칭될 기판 표면 상에 단일의 프로세스 단계로 도포될 수도 있다.
즉, 에칭될 기판 표면에 에칭 페이스트를 전사하기에 적합한, 본 발명에 따른 방법은 특별한 프린팅 기술을 이용한다면 높은 자동화도와 높은 처리량으로 프로세싱될 수도 있다. 특히, 스크린 프린팅, 실크 스크린 프린팅, 패드 프린팅, 스탬프 프린팅, 마이크로 제트 프린팅 및 잉크 제트 프린팅 방법들이 당업자들에게 알려져 있는 프린팅 방법들이고 바람직한 것이다. 수동 도포도 마찬가지로 가능하다. 하지만, 가장 바람직한 것은 마이크로 콘택 프린팅 방법이다.
폴리머계 기판 표면들 및 가변적인 두께의 그 층들에서의 식각 깊이, 및 선택적 구조물 에칭의 경우, 부가하여 에치 구조물의 에지 선예도가 특히 하기의 파라미터들의 변화에 의해 조절될 수 있다:
Figure pct00010
에칭 성분들의 농도 및 조성
Figure pct00011
용매들의 농도 및 조성
Figure pct00012
증점제 시스템들의 농도 및 조성
Figure pct00013
충전재 내용물의 농도 및 조성
Figure pct00014
소포제, 틱소트로픽제, 흐름 제어제, 탈기제 및 접착 촉진제와 같은, 첨가된 임의의 첨가제의 농도 및 조성
Figure pct00015
본 발명에 따라 기재된 프린트 가능한 KOH 계 에칭 페이스트의 점도
Figure pct00016
에칭 페이스트 및/또는 에칭된 기판으로의 에너지 입력이 있거나 또는 없는 에칭 기간
에칭 기간은 도포, 원하는 에칭 깊이 및/또는 에치 구조물의 에지 선예도에 의존하여 수초간, 또한 수분간 지속할 수 있다. 일반적으로 에칭 기간은 약 30 초 ~ 약 20 분 범위의 시간으로 설정된다. 바람직하게 에칭 시간은 약 1 분 ~ 약 15 분의 범위이고, 보다 바람직하게 약 3 분 ~ 약 12 분의 범위이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 사용된 에칭 조성물은, 페이스트를 형성하기 위해 혼합되는, 에천트, 용매, 증점제 및 소정량의 충전재로 이루어지는 프린트 가능한 KOH 계 에칭 페이스트이다. 사용된 에칭 조성물은 전체 조성물의 약 15 ~ 35 중량% 범위, 바람직하게 20 ~ 30 중량% 범위의 KOH 를 포함할 수도 있다. 본 발명에 따른 에칭 조성물들은 전체 조성물의 약 20 ~ 65 중량% 범위, 바람직하게 25 ~ 55 중량% 범위의 용매들을 포함할 수도 있다. 증점제들은 전체 조성물의 약 8 ~ 15 중량%, 바람직하게 약 10 ~ 13 중량%의 양으로 첨가될 수도 있다. 유기 및/또는 무기 충전재들은 전체 조성물의 약 5 ~ 20 중량% 의 양으로, 바람직하게 약 8 ~ 15 중량% 의 양으로, 가장 바람직하게 약 10 ~ 13 중량% 의 양으로 통합될 수도 있다. 이 성분들 이외에, 에칭 조성물은 상술한 바와 같은 계면활성제들, 습윤제들 등과 같은 추가 첨가제들을 포함할 수도 있다. 적합한 첨가제들은 상기에 언급되어 있다. 이 첨가제들은 전체 조성물의 약 0.01 ~ 1 중량% 범위의 양으로, 바람직하게 약 0.1 ~ 0.5 중량% 범위의 양으로 첨가될 수도 있다.
혼합은, 적절한 교반기가 장착되어 있는, 적합한 용기에서 실행될 수도 있다. 바람직하게 혼합은 자석 교반기를 갖는 비이커에서 실행된다. 즉, KOH 의 그 양은 용매와 혼합된다. 증점제는 혼합물을 교반하면서 천천히 첨가된다. 나중에 충전재, 바람직하게 입자상의 충전재의 적합한 양이, 혼합물을 교반하면서 첨가된다. 혼합은 약 20 ~ 30 ℃ 의 실온에서 실행될 수도 있다. 혼합에 필요한 시간을 단축하고 성분들의 용해도를 증가시키기 위해서, 온도는 첨가되는 용매의 비점 아래에서, 바람직하게 70℃ 이하에서 승온될 수도 있다. 가장 바람직하게 혼합은 약 25 - 60℃ 범위, 특히 30 - 50 ℃ 범위의 온도에서 실행된다. 제조된 에칭 페이스트는 통상의 저장 온도에서 저장 안정적이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 비뉴턴 거동을 갖는 프린트 가능하고 균질한 에칭 페이스트들은, 특히 폴리우레탄, PEN 또는 PET 와 같은 폴리머들로 제조되는 층들을 포함하는 폴리머 표면들 또는 시스템들의 표면들의 전면적 및/또는 구조화된 에칭이 소망되는 모든 경우, 채용될 수 있다.
즉, 전체 표면들, 또한 개별적인 구조물들은 상기 언급된 바와 같이 균일하고, 단단하고, 비다공성이고 그리고 다공성인 폴리머들 내부로 원하는 깊이로 선택적으로 에칭 다운될 수 있으며, 즉 에칭 동작은 특히 금속 입자들 또는 Ag 나노 튜브들과 같은 전도성 재료들을 포함하는 폴리머 재료들에서의 딥 에치 구조물의 마이크로 구조화 내지 에칭 사이의 모든 범위를 커버할 수 있다.
특히, 스크린 프린팅, 실크 스크린 프린팅, 패드 프린팅, 스탬프 프린팅 및 잉크 제트 프린팅 방법들이 원하는 바와 같이 에칭 페이스트들을 도포하기에 적합한 기술들이다. 일반적으로, 상기 프린팅 방법들 이외에, 수동 도포 (예를 들어, 브러시) 가 또한 가능하다.
본 발명에 따라 기재된 비뉴턴 흐름 거동을 갖는 프린트 가능하고 균질한 에칭 페이스트들은, 상기 언급된 바와 같이, 가변적인 두께의 폴리머 층들이 전체 영역에 걸쳐서 및/또는 구조화된 방식으로 에칭되는 모든 경우에 채용될 수 있다.
기재된 실시형태(들), 및 "일 실시형태", "실시형태", "예시적인 실시형태" 등에 대한 명세서에서의 언급은, 기재된 실시형태(들)가 특정 피쳐, 구조물, 또는 특징물을 포함할 수 있다는 것을 나타내지만, 모든 실시형태가 특정 피쳐, 구조물, 또는 특징물을 반드시 포함하지 않을 수도 있다는 것을 나타낸다. 또한, 이러한 문구가 반드시 동일한 실시형태를 언급하는 것은 아니다. 또한, 특정 피쳐, 구조물, 또는 특징물이 실시형태와 연관하여 기재되어 있는 경우에는, 명시적으로 기재되었든지 어떻든지 간에, 다른 실시형태들과 연관하여 이러한 피쳐, 구조물, 또는 특징물에 영향을 준다는 것이 당업자의 지식 내에 있다는 것을 알 수 있다.
전반적으로, 개시된 페이스트들로 가요성, 폴리머 기판들을 에칭하기 위한 본 발명에 따른 방법은 이로써 다수의 조각들이 산업적 규모의 적합한 자동 프로세스로 저가로 에칭될 수 있게 한다.
임의의 추가 설명이 없더라도, 당업자가 상기 설명을 그 최광 범위 내에서 이용할 수 있다는 것이 상정된다. 따라서, 바람직한 실시형태들 및 실시예들은 개시를 결코 한정하려는 것이 아니라 단지 서술하기 위한 것으로 간주되어야 한다.
보다 나은 이해 및 예시를 위해서, 본 발명의 보호 범위 내에 있는 실시예들이 아래에 주어진다. 이 실시예들은 또한 가능한 변형의 예시를 위한 역할을 한다.
상기 및 아래에서 언급되는 모든 출원들, 특허들 및 공보들의 전체 개시는 본 출원에서 참조로써 통합되며, 의문이 있는 경우 명확히 하는 역할을 할 것이다.
주어진 실시예와 또한 상세한 설명의 나머지 모두에서, 조성물들에 존재하는 성분들의 인용된 백분율 데이터가 항상 총 100% 및 그 이하까지 첨가된다는 것은 말할 것도 없다. 조성물들에 존재하는 성분들의 모든 백분율 데이터는 % w/w 또는 중량%이다. 주어진 온도는 ℃ 로 측정된다.
실시예
실시예 1
50 g KOH (47%)
20 g 부티로락톤
10 g Carbopol EZ 2
10 g Vestosint PA 2070
KOH 용액은 부티로락톤과 혼합된다. 후속하여 10 g Carbopol EZ 2 및 10 g Vestosint PA 2070 이 교반하면서 첨가된다. 혼합물은 2 시간 더 교반된다.
실시예 2
30 g KOH (47%)
20 g 에탄올
10 g Carbopol EZ 2
10 g Vestosint PA 2070
페이스트는 실시예 1에 기재된 것과 동일한 방식으로 제조된다.
실시예 3
60 g KOH (47%)
20 g 메탄올
10 g Carbopol EZ 2
10 g Vestosint PA 2070
페이스트는 실시예 1에 기재된 것과 동일한 방식으로 제조된다.
에칭 페이스트는 스크린 프린터에 의해 기판 상에 프린팅된다. 그러나, 상술한 바와 같이 에칭 페이스트를 프린팅하는 다른 방법들을 사용하는 것도 가능하다.
좋은 결과를 위해, 에천트의 농도, 에칭 페이스트의 도포량, 에칭 시간 및 에칭 동안의 온도가 상이한 층들 및 층 두께에 대해서 최적화되어야 한다.

Claims (17)

  1. Ag 나노 튜브들을 갖는 폴리머 매트릭스를 선택적으로 에칭하는 방법으로서,
    a) 플라스틱 기판 상에 알칼리성 에칭 페이스트를 도포하는 단계,
    b) 상기 기판을 가열하는 단계, 및
    c) 상기 기판을 세정하는 단계를 포함하는, 선택적 에칭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포된 에칭 페이스트는 그룹 KOH, Ca(OH)2, NaOH, TMAH, 에틸렌디아민, TMEH, SiOH, 디에탄올아민, 및 트리에탄올아민으로부터 선택되는 알칼리성 에천트를 포함하는, 선택적 에칭 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포된 에칭 페이스트는 그룹 1,4-부탄디올, 부티로락톤, 에탄올, 및 메탄올로부터 선택되는 용매를 포함하는, 선택적 에칭 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포된 에칭 페이스트는 용매로서 1,4-부탄디올을 포함하는, 선택적 에칭 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포된 에칭 페이스트는 유기 및/또는 무기 충전재를 포함하는, 선택적 에칭 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포된 에칭 페이스트는 입자상의 충전재로서 유기 폴리머 입자들을 포함하는, 선택적 에칭 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도포된 에칭 페이스트는 상기 기판 상에 프린팅된 스탬프인, 선택적 에칭 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에칭 페이스트는 상기 기판 상에 스크린 프린팅, 특히 로터리 스크린 프린팅, 또는 스텐실 프린팅에 의해 도포되는, 선택적 에칭 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에칭 페이스트는 상기 기판 상에 잉크 제팅, 특히 마이크로 제팅에 의해 도포되는, 선택적 에칭 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에칭 페이스트는 상기 기판 상에 디스펜싱되는, 선택적 에칭 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에칭 페이스트는 상기 기판 상에 스프레이 코팅에 의해 또는 슬라이드 코팅에 의해 도포되는, 선택적 에칭 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 b) 에서 상기 기판은 약 40 ~ 140 ℃ 범위의 온도로 가열되고, 바람직하게 약 80 ~ 120 ℃ 범위의 온도로 가열되는, 선택적 에칭 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 b) 에서 상기 기판은 2 분간 80℃ 에서 가열되는, 선택적 에칭 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 b) 에서 에칭 이후 상기 기판은 용매로 린싱되고, 그리고 건식 에어에 의해 또는 질소 가스의 흐름에서 건조되는, 선택적 에칭 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 b) 에서 에칭 이후 상기 기판은 DI수로 린싱되고, 그리고 건식 에어에 의해 또는 질소 가스의 흐름에서 건조되는, 선택적 에칭 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 기판은 폴리우레탄으로 제조되거나 또는 PEN [폴리(에틸렌 나프탈렌디카르복실레이트)]로 제조되거나 또는 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트)로 제조되는, 선택적 에칭 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    라인들 및 구조물들은 적어도 100 ㎛ 의 해상도로 에칭되는 것을 특징으로 하는 선택적 에칭 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3209808A4 (en) * 2014-10-21 2017-10-11 Oreltech Ltd. A method and system for forming a patterned metal film on a substrate
CN109835867B (zh) * 2017-11-24 2023-07-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 刻蚀溶液和刻蚀方法
CN112719289B (zh) * 2020-12-09 2022-09-09 暨南大学 一种微喷射三维智能打印复杂结构超高温Nb-Si基合金的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5512131A (en) 1993-10-04 1996-04-30 President And Fellows Of Harvard College Formation of microstamped patterns on surfaces and derivative articles
US6776094B1 (en) 1993-10-04 2004-08-17 President & Fellows Of Harvard College Kit For Microcontact Printing
US5900160A (en) 1993-10-04 1999-05-04 President And Fellows Of Harvard College Methods of etching articles via microcontact printing
US6180239B1 (en) 1993-10-04 2001-01-30 President And Fellows Of Harvard College Microcontact printing on surfaces and derivative articles
GB9408196D0 (en) * 1994-04-26 1994-06-15 Robobond Ltd Process for making a frame member
JP3057599B2 (ja) 1994-07-06 2000-06-26 キヤノン株式会社 洗浄装置及び洗浄方法
EP1378947A1 (en) * 2002-07-01 2004-01-07 Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw Semiconductor etching paste and the use thereof for localised etching of semiconductor substrates
DE10241300A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Merck Patent Gmbh Ätzpasten für Siliziumoberflächen und -schichten
JP4657068B2 (ja) * 2005-09-22 2011-03-23 シャープ株式会社 裏面接合型太陽電池の製造方法
DE102006051952A1 (de) * 2006-11-01 2008-05-08 Merck Patent Gmbh Partikelhaltige Ätzpasten für Siliziumoberflächen und -schichten
JP5498937B2 (ja) * 2007-04-20 2014-05-21 カンブリオス テクノロジーズ コーポレイション 高コントラスト透明導電体およびそれを形成する方法
US8518277B2 (en) * 2009-02-12 2013-08-27 Tpk Touch Solutions Inc. Plastic capacitive touch screen and method of manufacturing same
JP2010250109A (ja) * 2009-04-16 2010-11-04 Fujifilm Corp ポジ型感光性組成物、並びに透明導電膜、表示素子及び集積型太陽電池
US20110149538A1 (en) * 2009-11-11 2011-06-23 Ji Cui Electronic Devices with Embedded Electromagnetic Materials and Process of Making the Same
KR20130119332A (ko) * 2010-05-21 2013-10-31 메르크 파텐트 게엠베하 플라스틱 하부구조상의 탄소나노튜브 (cnt) 폴리머 매트릭스의 선택적 식각

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