[發明專利]電子裝置的光刻圖案化

有效

• 申請號: 201580076711.X
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN107251190B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 道格拉斯·羅伯特·羅貝洛;特倫斯·羅伯特·歐圖爾;弗蘭克·沙維爾·伯恩;黛安娜·卡羅爾·弗里曼
• 申請（專利權）人: 正交公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L51/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

一種將裝置圖案化的方法，包括在裝置基底上形成氟化光聚合物層。所述光聚合物層具有鄰近所述裝置基底的下部和遠離所述裝置基底的上部。所述氟化光聚合物層包含輻射吸收染料和具有改變溶解度的反應性基團的氟化光聚合物。使所述光聚合物層暴露于圖案化輻射以根據所述圖案化輻射形成曝光區域和未曝光區域，并通過使用包含第一氟化溶劑的顯影劑去除未曝光區域來形成顯影結構。所述光聚合物層的曝光區域的下部在所述顯影劑中的溶解速率是上部的溶解速率的至少5倍。

本申請為2015年12月23日提交的PCT國際申請，并且要求于2014年12月24日提交的美國臨時申請第62/096,584號的優先權權益，其公開內容在此通過引用整體并入本文。

背景技術

1.技術領域

本公開內容涉及有機裝置(器件)、電子裝置(器件)和有機電子裝置(器件)的圖案化。所公開的方法和材料特別地可用于剝離圖案化，例如，用于形成OLED裝置。

2.相關技術討論

相對于常規的無機類裝置，有機電子裝置可提供顯著的性能和價格優勢。因此，在電子裝置制造中使用有機材料受到許多商業的關注。例如，基于有機發光二極管(OLED)技術的顯示器最近備受青睞并且提供了相對于許多其他顯示技術的許多優勢。雖然已經開發了溶液沉積的OLED材料，但是性能最好的OLED裝置通常使用活性有機材料的氣相沉積薄膜。

全彩OLED顯示器的一個關鍵挑戰是將紅色、綠色和藍色像素的陣列圖案化。對于氣相沉積的OLED，通常使用具有對應于期望圖案的細度的開口的細金屬掩模。然而，氣相沉積膜積累在掩模上，其可能最終使掩模開口變窄或對掩模造成變形應力。因此，必須在使用一定次數后清潔掩模，這從制造成本的角度來看是不利的。此外，當細金屬掩模的尺寸增加以適應較大的基底時，由于熱膨脹問題，在沉積期間掩模開口的位置精度從初始對準以及然后保持對準兩個角度來看變得更加困難。通過增強掩模框架的剛度，位置精度可以在一定程度上改善，但是這增加了掩模本身的重量，導致其他操作困難。

因此，需要有機電子裝置如OLED裝置的成本有效的圖案化，特別是圖案尺寸小于約100μm的那些。甚至在有機電子學領域之外，還需要這樣的有效剝離圖案化結構，其形成簡單，與其他裝置層的相互作用低，并且具有可制造的加工時間。

發明內容

根據本公開內容，一種將裝置圖案化的方法包括以下步驟：在裝置基底上形成氟化光聚合物層，所述氟化光聚合物層具有鄰近裝置基底的下部和遠離裝置基底的上部，所述氟化光聚合物層包含輻射吸收染料和具有改變溶解度的反應性基團的氟化光聚合物；使光聚合物層暴露于圖案化輻射，以根據圖案化輻射形成曝光區域和未曝光區域；以及通過在包含第一氟化溶劑的顯影劑去除未曝光區域來形成顯影結構，其中光聚合物層的曝光區域的下部在顯影劑中的溶解速率是上部的溶解速率的至少5倍。

根據本公開內容的另一方面，一種將裝置圖案化的方法包括以下步驟：在裝置基底上形成氟化光聚合物層，所述氟化光聚合物層包含輻射吸收染料和具有改變溶解度的反應性基團的氟化光聚合物；使光聚合物層暴露于圖案化輻射，以根據圖案化輻射形成具有曝光區域和未曝光區域的曝光光聚合物層；以及使曝光光聚合物層與顯影劑接觸以去除未曝光區域，從而形成顯影結構，所述顯影結構具有覆蓋裝置基底的光聚合物的第一圖案和對應于被去除的未曝光區域的露出的基底的互補第二圖案，所述顯影劑包含第一氟化溶劑，其中所述輻射在曝光波長λ_exp下提供總曝光劑量EXP(mJ/cm²)，光聚合物層具有厚度T_f(μm)，在λ_exp下的吸收系數α(吸光度/μm)和在用于曝光和與顯影劑接觸的條件下的速度點SP(mJ/cm²)，并且加工因子(processing factor)P為0.1至0.95，其中P＝[log(EXP/SP)]/(α＊T_f)。