[發明專利]微圖案形成方法和使用其的微通道晶體管和微通道發光晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201180059051.6
• 申請日: 2011-10-06
• 公開（公告）號: CN103261088A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 閔盛涌;金泰植;李泰雨
• 申請（專利權）人: 浦項工科大學校產學協力團
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82B1/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 楊黎峰;李欣

技術領域

本發明涉及一種使用有機線或有機-無機混合線形成微圖案的方法，更具體地，涉及一種使用有機線或有機-無機復合線作為圖案化掩模來形成微圖案的方法以及使用其來形成電子器件的方法。

背景技術

目前，由于能夠在襯底上形成納米級圖案的方法多數基于真空技術，故這些方法復雜且昂貴。例如，電子束光刻可在真空中形成微圖案。然而，由于可形成圖案的區域相對局部化，因此為了大面積形成微圖案可能需要相對大量的時間和成本。此外，關于在半導體工藝中使用的光刻法，圖案的大小受光源的波長影響。因此，必須包括一件使用深紫外線（UV）光源的昂貴設備，如248nm?KrF準分子激光器或193nm?ArF準分子激光器以實現納米級圖案。盡管如此，分辨率可被限于約0.1μm。因此，可能需要新的技術方法以用于減少圖案大小和成本。

Northwestern?University的Mirkin和其同事使用金屬納米線制備具有納米間隔的電極（參見L.Qin,S.Park,L.Huang,C.A.Mirkin,Science,309,113-115(2005)）。金-銀-金（或金-鎳-金）形式的納米線被制備且任意分散在襯底上，然后使金/鈦或二氧化硅（SiO2）沉積在其上。通過超聲處理使金-銀-金（或金-鎳-金）納米線與襯底分離，然后僅從金-銀-金（或金-鎳-金）納米線選擇性地蝕刻銀（或鎳）以在金層之間存在銀（或鎳）的位置處形成納米間隔。由于可在通過上述方法制得的納米線電極中形成最小尺寸為5nm的納米間隔，故可制造具有高分辨率的納米級裝置。

然而，上述方法可具有下列缺點：（1）由于在上述方法中納米線被隨意分散，故納米間隔的位置和方向不能被精確地控制。由于納米間隔的位置和方向必須被控制以規則地布置納米級器件，故上述方法不能用于集成納米級器件。（2）為了使用通過上述方法制備的金屬納米線來制造器件，探測電極必須被精確地沉積在金屬納米線的兩端上。由于出于該目的必須使用高成本的電子束光刻技術，故上述方法可能不適于大面積生產或大量生產。（3）上述方法具有差的再現性，因此難以用于實際器件。

諾基亞研究中心（Nokia?Research?Center）的Coli和劍橋大學的Ferrari及其同事將無機納米線分散在硅襯底上且使用它們作為蝕刻掩模（參見A.Colli,A.Fasoli,S.Pisana,Y.Fu,P.Beecher,W.I.Miline,A.C.Ferrari,Nano?Letters,8,1358-1362.(2008)）。然而，由于在該方法中納米線也是隨意分散在襯底上，故該方法可具有上文描述的三個缺點。

因此，需要開發一種形成微圖案的方法，該方法克服了上文描述的在對齊、再現性、和大面積生產或大量生產方面的缺點。

發明內容

技術問題

本發明提供了一種形成微圖案的方法，該方法能夠精確地控制圖案的位置和方向且形成大面積的圖案，以及一種使用該方法形成電子器件的方法。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種形成微圖案的方法，該方法包括：在襯底上形成具有圓形截面或橢圓形截面的有機線掩模圖案或有機-無機混合線掩模圖案；在形成有有機線掩模圖案或有機-無機混合線掩模圖案的襯底的整個表面上形成材料層；以及，從襯底上除去有機線掩模圖案或有機-無機混合線掩模圖案，以只保留襯底的未形成有機線掩模圖案或有機-無機混合線掩模圖案的一部分上的材料層。

具有圓形截面或橢圓形截面的有機線掩模圖案或有機-無機混合線掩模圖案可通過電場輔助機器人噴嘴印刷、直接尖端拉絲（direct?tip?drawing）、彎月面導向直接寫入（Meniscus-guided?Direct?Writing）、熔融紡絲、濕法紡絲、干法紡絲、凝膠紡絲、或靜電紡絲而制造。

在電場輔助機器人噴嘴印刷中使用的電場輔助機器人噴嘴印刷機可包括：溶液儲存裝置，該溶液儲存裝置供給待排出的溶液；噴嘴，該噴嘴排出由溶液儲存裝置供給的溶液；電壓施加裝置，該電壓施加裝置向噴嘴施加高電壓；平整的且可移動的收集器，從噴嘴排出而形成的有機線或有機-無機混合線在該收集器上對齊；機器人平臺，該機器人平臺安裝在收集器的下方以使收集器沿著x-y方向（水平方向）移動；微距控制器，該微距控制器控制噴嘴和收集器之間的在z方向（垂直方向）上的距離；以及底板，該底板設置在所述機器人平臺的下方以保持收集器的平整度并抑制機器人平臺運行期間產生的振動。