制造柔性电路膜的方法包括提供一种柔性基材，其具有多个对准标记和感光材料。所述基材绕过合适的转轮、带或其它非弹性输送器，使得所述基材和所述输送器至少从第一位置一起移动到第二位置。当所述基材的第一部分在所述第一位置时，测量在所述基材的第一部分上的第一组所述对准标记的位置；并且测量位置能够用于计算基材的形变。当所述基材的第一部分移动到所述第二位置时，然后按图案曝光在所述基材的第一部分上的感光材料。所述按图案曝光基于第一组对准标记的测量位置，并可包括用形变修正图案来曝光幅材。还公开了相关的系统和制品。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及光刻法，尤其涉及在柔性基材上制造多层电路的光刻法的应用。本专利技术还涉及相关的制品、系统和方法。
技术介绍
以在柔性基材上形成多层或多级电路走线为特征的柔性电路，已经为人所知。例如，参考美国专利申请公开US 2008/0205010 (Haase)。柔性电路是通过如下方法形成的 在柔性基材上一层一层地建立一系列导电层、半导体层的和绝缘层，并用常规的光刻技术根据需要将它们各自图案化来实现所需的多层电路设计。光刻技术总体上包括在待图案化的层上涂布一层光致抗蚀剂，结合光掩膜使用紫外线(UV)光源将光致抗蚀剂层图案化， 使用适当的刻蚀剂清除基础层的曝光部分(即，没有任何光致抗蚀剂在其上的那些部分)。 光刻技术还包括剥离技术，该剥离技术总体上包括在基材上涂布一层光致抗蚀剂，结合光掩膜使用紫外线(UV)光源将光致抗蚀剂层图案化，在基材上和图案化的光致抗蚀剂上沉积电路材料层，并清除残余的光致抗蚀剂，从而将光致抗蚀剂上的沉积层部分清除掉。对于具有多层或多级的电路而言，使用一套不同的光掩膜，并且在每个光掩膜上设置基准标记， 因此在试图确保正确的配准形成电路的各个层时，每个掩模能够与之前的光掩膜形成的图案对准。现有的卷到卷光刻系统通常使用紫外光源和玻璃或聚合物光掩膜，以在光致抗蚀剂上形成图案。在一些情况中，系统使用逐帧步进重复型工艺规程。例如，参照美国专利5，198，857 (Goto)。在其他情况下，系统可以使用连续工艺例如，参照美国专利 2008/0011225 (McClure 等人)。
技术实现思路
人们认识到，由于连续地存在小的层到层对准误差现有的卷到卷光刻系统在制造柔性多层电路的能力上受到限制，其原因在于制造过程中作为基础的聚合物基材或幅材的物理形变。这种限制对可用于柔性多层电路的一些特征的最小尺寸有直接影响例如，在聚合物基材上加工薄膜集成电路过程中，有许多现象可能造成基材的形变。这些现象可包括 在由制造商提供的幅材中的定向或应变偏置； 水或其它溶剂的吸收或解吸，特别是当一个或多个图案化层靠在幅材的表面导致间隙上不一致时； 由于卷材张力产生弹性和非弹性应变；和 受热和热膨胀，尤其是当一个或多个限制电路图案的图案化层造成的不一致或不可恢复的形变。当甚至在相对小片的聚合物基材上执行传统的光刻时，这些或其它的形变会在仅 125mm宽的电路上造成超过20μπι的不可避免的对准误差。使用常规的光刻在12"( 300mm)宽的幅材上加工卷到卷的两层电路的典型配准设计规则是100 μ m。对于某些简单的薄膜集成电路的布局能够设计成这种方式来起作用，尽管存在因这些形变导致的失准。 参照美国专利申请公开US 2008/0205010 (Haase等人)“允许松弛的对准公差的有源矩阵背板”。然而，这些技术对于更复杂或更高性能的电路或许并不可行。本专利技术所公开的技术考虑到显著增强使用卷到卷方法制造的薄膜柔性电路中的功能性和性能。例如，示例性柔性电路装置包括具有集成的行和列驱动器的高清晰度有源矩阵显示背板、用于有源矩阵OLED显示器的像素驱动器以及功能强大的射频识别(RFID)因此，本文描述一种制造柔性电路膜的方法以及其他方面。本方法包括提供一种柔性基材，诸如聚合物膜的幅材，所述基材上具有多个对准标记和感光材料。对准标记可以是，诸如来自之前沉积并图案化的电路层的接触垫、端点或电路走线拐角、过孔等等，或者它们可以是独立的基准标记，这些标志仅仅提供用于对准目的，并不形成任何电路部分。本方法还包括将所述基材围绕非弹性输送器通过，使得所述基材和所述输送器至少从第一输送位置一起移动到第二输送位置；例如，输送器可以是或包括钢转轮或钢带，或任何合适的非弹性转轮和带。本方法包括当所述基材的第一部分在所述第一位置时，测量在所述基材的第一部分上的第一组所述对准标记的位置，当所述基材的第一部分移动到所述第二位置时，按图案曝光在所述基材的第一部分上的感光材料。按图案曝光基于对位置的测量。本方法还可包括提供所述第一组对准标记的基准位置，并将所述测量位置与所述基准位置比较以确定所述基材的所述第一部分的形变。所述按图案曝光可将经形变修正 (distortion-corrected)图案施加到所述基材的所述第一部分上的所述感光材料上。本专利技术还公开了一种卷到卷光刻系统，其包括非弹性输送器和幅材调节装置，该幅材操纵装置配置成将柔性基材围绕所述输送器而通过，使得所述基材和所述输送器至少从第一输送位置一起移动到第二输送位置所述系统还可以包括配置成在所述基材上在所述第一输送位置测量第一组对准标记的图像采集装置，以及配置成将所述柔性基材在所述第二输送位置按图案曝光感光材料的曝光装置。所述系统还可以包括图像处理器，其配置成接受上述第一组对准标记的测量位置，并且将所述测量位置与所述第一组对准标记的基准位置进行比较；所述图像处理器可以例如基于测量位置和基准位置的比较来计算基材的形变。优选地，所述曝光装置配置成基于上述测量位置和所述基准位置之间的比较按图案曝光所述感光材料。例如，曝光装置可以配置成使用基于计算的基材形变的形变修正图案来按图案曝光。本文还讨论了相关方法、系统和制品。本专利申请的这些方面和其他方面通过下文的具体描述将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述
技术实现思路
理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。附图说明图1为包括柔性基材的柔性多层电路材料卷的透视图；图加为柔性多层电路的局部俯视图，展示两个电路层的特征之间所需的对准；图2b为类似于图加的柔性多层电路的局部俯视图，但是其中的电路层之一和基材已经形变，并且另一电路层的特征表示为未作任何形变矫正；图2c为类似于图2b的柔性多层电路的局部俯视图，但是其中另一电路层的特征被示为具有形变矫正，以便于和形变的第一电路层对准；图2d为类似于图2c的柔性多层电路的局部俯视图，但是其中第一电路层和基材以不同方式形变；图3a为在柔性基材不存在未对准和不存在形变的情况中，表示各种对准掩模的多个测量位置(各以“X”表示)和基准位置(各以圆点表示)的柔性多层电路的局部俯视图；图北为类似于图3a的柔性多层电路的局部俯视图，但是此例中柔性基材存在未对准而并无形变；图3c为类似于图3a的柔性多层电路的局部俯视图，但是此例中柔性基材存在形变；图如为卷到卷光刻系统的局部示意性透视图，图4b为这种系统的示意侧视图，其中单个滚筒起非弹性输送器的作用；图5为替代形式的卷到卷光刻系统的局部示意性侧视图，其中非弹性带起非弹性输送器的作用；图6为适用于与图如-b或5的系统一起使用的曝光装置的示意性侧视图；图7为适用于与图如-b或5的系统一起使用的替代形式的曝光装置的示意性侧视图；以及图8为卷到卷光刻系统及其功能部件的示意图。在这些附图中，相同的附图标号指示类似的元件。具体实施例方式图1的透视示意图中示出了一卷柔性多层电路膜110，该卷电路膜被部分地展开并分布在第一卷112和第二卷114之间。膜110具有柔性基材和形成在柔性基材上的多个图案化的电路层。电路层能够形成从卷112上的膜110的一端延伸到卷114上的膜110的相对端的单层电路设计。更一般的做法是，电路层形成多个分立多层电路，该多个分本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制造柔性电路膜的方法，包括：提供柔性基材，所述柔性基材上具有多个对准标记和感光材料；将所述基材绕过非弹性输送器，使得所述基材和所述输送器至少从第一输送位置一起移动到第二输送位置；当所述基材的第一部分在所述第一输送位置时，测量在所述基材的第一部分上的第一组对准标记的位置；当所述基材的第一部分移动到所述第二输送位置时，按图案曝光在所述基材的第一部分上的感光材料，所述按图案曝光基于对所述位置的测量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·A·哈斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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