多層并排的高分辨率圖案化制造技術(shù)

提供了一種器件制作方法，該器件包括：在單個(gè)基板上的第一位置處的第一圖案化器件層(31)和在第二位置處的第二圖案化器件層(32)。該方法包括：在基板上沉積第一夾層(21)；圖案化第一夾層(21)，由此去除在第一位置處的第一夾層；沉積第一器件層(31)；沉積第二夾層(22)；圖案化第二夾層和下面的層，由此去除在第二位置處的第二夾層和下面的層；沉積第二器件層(32)；以及隨后圖案化第一器件層和第二器件層以形成在第一位置處的第一圖案化器件層和在第二位置處的第二圖案化器件層。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】專(zhuān)利
本專(zhuān)利技術(shù)涉及高分辨率圖案化的領(lǐng)域。更具體地，本專(zhuān)利技術(shù)涉及用于多層并排的高分辨率圖案化以及用于多個(gè)層疊層并排的高分辨率圖案化的方法。例如，本專(zhuān)利技術(shù)可涉及用于形成不同的有機(jī)半導(dǎo)體層的非重疊圖案且用于形成包括至少一個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體層的層疊層的非重疊圖案的高分辨率方法。專(zhuān)利技術(shù)背景對(duì)于基于有機(jī)半導(dǎo)體制作顯示器和成像器，需要一種可靠的和高分辨率的圖案化方法。優(yōu)選地，圖案化方法還將允許在基板上圖案化不同的有機(jī)半導(dǎo)體層或者并排的不同的層疊層，例如用于實(shí)現(xiàn)OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)顯示器中的多色發(fā)射或者成像器中的多色靈敏性。在本領(lǐng)域中已知若干圖案化方法。例如，在制作流程中常用于有機(jī)電子器件的圖案化技術(shù)基于陰影掩蔽技術(shù)。有機(jī)半導(dǎo)體可在蒸鍍期間通過(guò)使用精細(xì)的金屬掩膜作為真空系統(tǒng)中的陰影掩模直接圖案化。這種技術(shù)允許定義具有30微米或更高的數(shù)量級(jí)的尺寸的特征。然而，這種方法的缺點(diǎn)在于，它不允許非常精確的對(duì)準(zhǔn)。陰影掩蔽技術(shù)的進(jìn)一步的缺點(diǎn)在于，它需要相當(dāng)繁瑣的硬件維護(hù)并且難以擴(kuò)大至大的基板尺寸。在本領(lǐng)域中還已知附加技術(shù)(諸如噴墨印刷)的使用。這可提供與陰影掩蔽類(lèi)似的分辨率。然而，附加技術(shù)不能很好地適用于復(fù)雜的層疊層，例如多層疊層。例如，精確對(duì)準(zhǔn)可能是困難的。在本領(lǐng)域中還已知若干其他圖案化流程，諸如舉例而言基于自組裝的技術(shù)，例如包括對(duì)預(yù)先圖案化基板的自旋鑄造流程。然而，這種流程需要仔細(xì)地選擇排斥/吸引的圖案化材料用于特定有機(jī)活性層。新興的圖案化方法的另一個(gè)示例是激光誘導(dǎo)前向轉(zhuǎn)移(LIFT)。然而，在這種流程中，分辨率限于5至10微米并且熱傳輸流程可能劣化有機(jī)器件的電特性。以可再現(xiàn)的方式且對(duì)大晶片尺寸實(shí)現(xiàn)低于10微米的圖案分辨率的有前景的技術(shù)是光刻。然而，與有機(jī)半導(dǎo)體組合使用光刻流程不是直接的，因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)光致抗蝕劑內(nèi)使用的溶劑的大多數(shù)以及用于抗蝕劑顯影(development)和/或抗蝕劑剝離的溶劑可溶解或損壞有機(jī)層。光刻圖案化有機(jī)層可使用正交處理來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中使用氟化光致抗蝕劑。該方法為標(biāo)準(zhǔn)光刻裝置提供微米分辨率。例如，在US 2013/0236999中，描述了一種用于使用正交處理來(lái)制作多色OLED器件的方法，其中在單個(gè)基板上沉積且并排地圖案化多個(gè)發(fā)光層或?qū)盈B層以形成多個(gè)發(fā)光元件，每一個(gè)層發(fā)射不同顏色的光。然而，該方法的缺點(diǎn)在于，制造氟化產(chǎn)品是高價(jià)的并且處置這些產(chǎn)品還可能是昂貴的和麻煩的。在US 2012/0252150中，描述了一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器的制造方法，其中使用標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)光致抗蝕劑使用光刻來(lái)形成與不同顏色相對(duì)應(yīng)的不同有機(jī)電致發(fā)光元件。該方法可使用例如第一掩模層，包括水溶性材料、作為第二掩模層的在抗蝕劑液體中不可溶解的材料、以及光致抗蝕劑層的疊層。以此方式，可在降低被在光刻圖案化期間使用的液體溶解或損壞的風(fēng)險(xiǎn)的情況下圖案化下面的有機(jī)化合物層。第一掩模層和第二掩模層可保留并且用于在進(jìn)一步的步驟(諸如用于形成其他圖案化有機(jī)化合物層的步驟)中保護(hù)圖案化有機(jī)化合物層。專(zhuān)利技術(shù)概述本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的目的是提供用于借助于光刻手段在基板上并排地形成多個(gè)層(諸如有機(jī)半導(dǎo)體層)的非重疊圖案和/或用于借助于光刻手段在基板上并排地形成不同的層疊層的非重疊圖案的方法。以上目的通過(guò)根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的方法和器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，使用常規(guī)光致抗蝕劑材料。本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，例如與本領(lǐng)域中的已知方法相比，由于光刻流程，這些層或?qū)盈B層損壞和劣化的風(fēng)險(xiǎn)較低。本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例可有利地用于需要高分辨率的有機(jī)電子器件(諸如舉例而言，沒(méi)有濾色片的高清晰度全色顯示器、沒(méi)有濾色片的高清晰度全色光檢測(cè)器和光檢測(cè)器陣列、或者具有多個(gè)集成有機(jī)光檢測(cè)器和有機(jī)發(fā)光二極管子像素元件的智能像素或像素陣列)的制作流程。本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種器件制作方法，該器件包括在基板上(例如，在單個(gè)基板上(例如，在毗連的基板上))的第一位置處(例如，在多個(gè)第一位置處)的第一圖案化器件層以及在第二位置處(例如，在多個(gè)第二位置處)的第二圖案化器件層。該方法包括：在基板上沉積第一夾層；圖案化第一夾層，由此去除在第一位置處(例如，在多個(gè)第一位置處)的第一夾層；沉積第一器件層；沉積第二夾層；圖案化第二夾層和下面的層，由此去除在第二位置處(例如，在多個(gè)第二位置處)的第二夾層和下面的層；沉積第二器件層；以及隨后圖案化第一器件層和第二器件層以形成在第一位置處(例如，在多個(gè)第一位置處)的第一圖案化器件層和在第二位置處(例如，在多個(gè)第二位置處)的第二圖案化器件層。本專(zhuān)利技術(shù)的方法可進(jìn)一步包括在圖案化第一器件層和第二器件層之前：沉積第三夾層；圖案化第三夾層和下面的層，由此去除在第三位置處(例如，在多個(gè)第三位置處)的第二夾層和下面的層；以及沉積第三器件層。這些步驟可重復(fù)用于在附加對(duì)應(yīng)位置處形成附加圖案化器件層。隨后圖案化所有器件層，即在所有器件層已經(jīng)沉積之后，在單個(gè)圖案化流程中完成器件層的圖案化。在本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例中，第一器件層可以是至少兩個(gè)層的疊層和/或第二器件層可以是至少兩個(gè)層的疊層和/或第三器件層可以是至少兩個(gè)層的疊層和/或任何附加器件層可以是至少兩個(gè)層的疊層。第一器件層、第二器件層、第三器件層、以及任何附加器件層可包括例如電致發(fā)光層、光致抗蝕劑層、或者半導(dǎo)體層。例如，第一器件層可包括第一有機(jī)半導(dǎo)體層，第二器件層可包括第二有機(jī)半導(dǎo)體層，并且第三器件層可包括第三有機(jī)半導(dǎo)體層。第一有機(jī)半導(dǎo)體層、第二有機(jī)半導(dǎo)體層、以及第三有機(jī)半導(dǎo)體層可具有實(shí)質(zhì)上不同的材料成分，以例如實(shí)現(xiàn)感光性或者以不同光譜的發(fā)光。在本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例中，第一夾層、第二夾層、第三夾層、以及任何附加夾層或進(jìn)一步的夾層可以是可溶于水的層或者可溶于酒精的層。這些夾層可包含聚合物，諸如舉例而言聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性纖維素、聚乙二醇、聚甘油、或者普魯蘭多糖(pullullan)，本公開(kāi)不限于此。這些夾層可進(jìn)一步包含溶劑，該溶劑包括水和/或酒精。酒精可以是例如不含烷氧基的酒精，諸如舉例而言異丙基酒精，本公開(kāi)不限于此。酒精可以是例如水溶性酒精。該溶劑可以只含水、只含酒精、或者包含水和水溶性酒精的混合物。在本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例中，圖案化第一器件層、第二器件層和第三器件層的步驟可包括：設(shè)置覆蓋第一位置(例如，多個(gè)第一位置)、第二位置(例如，多個(gè)第二位置)和第三位置(例如，多個(gè)第三位置)的圖案化光致抗蝕劑層；使用圖案化光致抗蝕劑層作為掩模來(lái)執(zhí)行蝕刻步驟，繼續(xù)蝕刻直至露出基板；以及在水中或者在酒精中溶解第一夾層、第二夾層、以及第三夾層。圖案化光致抗蝕劑層可在溶解第一夾層、第二夾層和第三夾層之前去除。作為繼續(xù)蝕刻直至露出基板的替換方案，可繼續(xù)蝕刻直至露出第一夾層或者直至露出在不同于多個(gè)第一位置的位置處的第一器件層的至少一部分。在本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例中，圖案化第一器件層、第二器件層和第三器件層的步驟可包括：沉積進(jìn)一步的夾層；執(zhí)行蝕刻步驟直至露出第一夾層；以及在水中或者在酒精中溶解第一夾層。作為繼續(xù)蝕刻直至露出第一夾層的替換方案，可繼續(xù)蝕刻直至去除在不同于多個(gè)第一位置的位置處的第一器件層的至少一部分。在本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例中，圖案化第一器件層、第二器件層和第三器件層的步驟可包括：沉積進(jìn)一步的夾層；設(shè)置覆蓋第一位置、第二位置和第三位置(例如，覆蓋多個(gè)第一位置、多個(gè)第二位置和多個(gè)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種器件制作方法，所述器件包括：在基板(10)上的第一位置處的第一圖案化器件層(311)和在第二位置處的第二圖案化器件層(321)，所述方法包括：在所述基板(10)上沉積第一夾層(21)；圖案化所述第一夾層(21)，由此去除在所述第一位置處的所述第一夾層；沉積第一器件層(31)；沉積第二夾層(22)；圖案化所述第二夾層(22)和下面的層，由此去除在所述第二位置處的所述第二夾層和所述下面的層；沉積第二器件層(32)；以及隨后圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)以形成在所述第一位置處的所述第一圖案化器件層(311)和在所述第二位置處的所述第二圖案化器件層(321)。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2014.03.28 EP 14162205.01.一種器件制作方法，所述器件包括：在基板(10)上的第一位置處的第一圖案化器件層(311)和在第二位置處的第二圖案化器件層(321)，所述方法包括：在所述基板(10)上沉積第一夾層(21)；圖案化所述第一夾層(21)，由此去除在所述第一位置處的所述第一夾層；沉積第一器件層(31)；沉積第二夾層(22)；圖案化所述第二夾層(22)和下面的層，由此去除在所述第二位置處的所述第二夾層和所述下面的層；沉積第二器件層(32)；以及隨后圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)以形成在所述第一位置處的所述第一圖案化器件層(311)和在所述第二位置處的所述第二圖案化器件層(321)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)之前：沉積第三夾層(23)；圖案化所述第三夾層(23)和下面的層，由此去除在第三位置處的所述第二夾層和所述下面的層；以及沉積第三器件層(33)，其中重復(fù)這一系列步驟直至獲得預(yù)定數(shù)量的器件層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所有器件層已經(jīng)沉積之后，在單個(gè)圖案化流程中完成所有器件層的圖案化。4.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一夾層(21)、所述第二夾層(22)、以及所述第三夾層(23)在水中或者在酒精中是可溶解的。5.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一器件層(31)是至少兩個(gè)層的疊層。6.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二器件層(32)是至少兩個(gè)層的疊層。7.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述器件層中的每一個(gè)器件層是至少兩個(gè)層的疊層。8.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述器件層包括電致發(fā)光層、光敏層、和/或半導(dǎo)體層。9.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述器件層中的每一個(gè)器件層包括不同的有機(jī)半導(dǎo)體層。10.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，圖案化所述第一器件層(31)和所述第二器件層(32)的步驟包括：設(shè)置覆蓋所述第一位置和所述第二位置的圖案化光致抗蝕劑層(40)；使用所述圖案化光致抗蝕劑層(...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：中村敦，柯統(tǒng)輝，P·馬利諾夫斯基，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：IMEC非營(yíng)利協(xié)會(huì)，富士膠片株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：比利時(shí);BE