[發(fā)明專利]有機(jī)電子器件的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980146423.1
• 申請日: 2009-11-09
• 公開（公告）號: CN102224274A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·卡拉斯克-歐羅茲克;P·C·布魯克斯;K·帕特森;F·E·邁耶;M·詹姆斯;T·庫爾;D·C·米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 默克專利股份有限公司
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/20;C23C14/35;H01L51/10;H01L51/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄧毅

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及閉合場非平衡磁控濺射離子鍍工藝在有機(jī)電子器件或其組件制備中的應(yīng)用，以及通過這種方法可獲得的有機(jī)電子器件或其組件。

背景技術(shù)

有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFET)用于顯示器件和邏輯電路(logic?capable?circuits)。常規(guī)OFET典型地包括源極、漏極和柵極、有機(jī)半導(dǎo)體(OSC)材料的層和含有機(jī)介電材料的柵極絕緣層。

為了制備底柵(BG)OFET器件，通常將由金屬或金屬氧化物組成的源和/或漏電極層，通過等離子體輔助的濺射工藝和隨后的平版蝕刻(lithographic?etching)以除去不希望的區(qū)域，來沉積在介電層上。

但是，已知在功能有機(jī)材料之上的濺射金屬對其性能和功能存在有害影響。例如，在OLED領(lǐng)域，已報(bào)道金屬濺射意味著性能降低，這需要通過引入緩沖層來糾正(參見J.Meyer，T.Winkler，S.Hamwi?et?al，Adv.Mater.2008，20，3839)。在OFET器件情形下，已發(fā)現(xiàn)電極濺射工藝可以導(dǎo)致介電層表面的曝露部分上明顯的損害。由此，器件性能惡化。

WO?2008/131836A1公開了制備OFET器件的方法，其中在介電層之上施加犧牲層，以保護(hù)其免受金屬電極沉積期間濺射或等離子體處理引起的損害。但是，這需要額外的工藝步驟。特別是在具有低介電常數(shù)或電容率(“低k”)的介電層的情形下，如在有機(jī)電子器件中所使用的那樣，濺射工藝影響在介電/半導(dǎo)體界面處的層的化學(xué)和物理性能。這種損害可以歸因于等離子體對有機(jī)材料性能的影響。在受損的低k材料地頂表面上已經(jīng)觀察到碳損耗和表面致密化，而保留的本體(bulk)大部分不受影響。

Bao等J.Vac.Sci.Technol.B1?Vol.26，No.1，Jan/Feb?2008，公開了對于等離子體對低k介電材料的損害的機(jī)理研究，且報(bào)道了已發(fā)現(xiàn)這是涉及化學(xué)和物理作用二者的復(fù)雜現(xiàn)象，取決于等離子體物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)性和能量和質(zhì)量。所研究的低k材料是基于具有Si-O-Si骨架鍵的甲基倍半硅氧烷(MSQ)的有機(jī)硅氧烷，并引入了甲基和多孔性以降低介電常數(shù)。已報(bào)道了該低k材料的介電常數(shù)可以由于等離子體損害而升高達(dá)20％，這是歸因于甲基的去除，使該低k表面變得親水。還報(bào)道了退火通常有效地減輕水分吸收以恢復(fù)k值，但是該恢復(fù)對于更高能量等離子體而言并不徹底。

本發(fā)明的一個目的在于提供用于制備光學(xué)、電光學(xué)和電子器件如OFET的改進(jìn)方法，其中在金屬或?qū)щ妼?例如電極)沉積到有機(jī)層(例如柵介質(zhì))上期間，相對于本領(lǐng)域已知的方法降低對有機(jī)層的損害，而無需應(yīng)用額外的工藝步驟。該方法應(yīng)是時間-、成本-和材料-有效的，且適合于大規(guī)模制造。本發(fā)明的另一目的在于提供用于將金屬或其它導(dǎo)電材料沉積到有機(jī)材料上的改進(jìn)方法。本發(fā)明的再一目的在于提供通過這種方法獲得的改進(jìn)的光學(xué)、電光學(xué)和電子器件，特別是OFET。本發(fā)明的其它目的對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言從如下詳細(xì)描述中來看是顯而易見的。

已發(fā)現(xiàn)，這些目的可以通過提供如本發(fā)明中所要求保護(hù)的方法得以實(shí)現(xiàn)。

特別地，本發(fā)明的發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)，通過使用特定的磁控濺射離子鍍(MSIP)工藝(文獻(xiàn)中也公知為閉合場非平衡磁控濺射離子鍍(CFUBMSIP))，能夠在有機(jī)材料上濺射金屬、金屬氧化物或其它導(dǎo)電層，并且在有機(jī)電子器件制造期間對其電學(xué)性能損害最小或無損害。也令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，特別是在低k介電材料的情形下可以顯著降低損害。

E.Lugscheider，S.，C.Barimani，M.Riester，H.Hilgers，Mat.Res.Soc.Symp.Proc.第544卷，1999，第191-196頁，報(bào)道了將MS?IP工藝用于在熱塑性聚合物產(chǎn)品(例如存儲盤)表面之上沉積Ti或Ti-N的薄層，以改進(jìn)其表面性能如耐磨性、耐腐蝕性和導(dǎo)電性(以避免靜電放電)。但是，并未公開CFUBMSIP或其用于制備電子器件中功能層的用途。