[發明專利]有機層的高分辨率圖案化方法

有效

• 申請號: 201680038320.3
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN108292714B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 柯統輝;P·瑪麗諾斯奇;中村篤史
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會;富士膠片株式會社
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H01L51/48;H01L51/40
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江磊;郭輝

提供一種用于有機層(301)光刻圖案化的方法，例如有機電子裝置的有機半導體層光刻圖案化的方法，所述方法包括：在有機層上提供水溶性屏蔽層(131)，在屏蔽層上提供光刻膠層(141)，使得所述光刻膠層光刻圖案化以由此形成圖案化的光刻膠層，使用圖案化的光刻膠層作為掩模對屏蔽層和有機層進行蝕刻，從而由此形成圖案化的屏蔽層和圖案化的有機層，并且隨后去除圖案化的屏蔽層。所述方法的特征在于，所述方法包括在提供水溶性屏蔽層之前，在有機層上提供具有疏水性上表面的疏水性保護層(121)。

技術領域

本發明涉及有機電子領域。更具體地，涉及通過光刻使得有機層(例如，有機半導體層)高分辨率圖案化的方法，并且涉及制造包括通過光刻法圖案化的有機半導體層的有機電子裝置的方法。

背景技術

隨著材料、工藝和系統整合的研發，有機電子研究穩步提高。申請(例如，有機光伏電池(OPV)、有機光檢測器(OPD)、有機薄膜晶體管(OTFT)、以及特別是用于發光和顯示的有機發光二極管(OLED))引領了工業化。

用于有機電子裝置制造的已知方法的瓶頸之一可能涉及現在可獲得的圖案化技術的限制。

以可重現方式和在大晶片尺寸上實現低于10微米的圖案分辨率的特別有前景的技術可以是光刻法。然而，光刻法與有機半導體組合使用并不簡單，因為在標準光刻膠中所用的大部分溶劑、以及用于抗蝕劑顯影和/或抗蝕劑剝離的溶劑可以溶解有機層。已經提出了用于該問題的一些方案，例如，使用冷凍CO₂光刻膠的干光刻法、使用氟化光刻膠的正交工藝、或者使用阻隔層以保護有機半導體層并且避免有機半導體層和光刻化合物之間的直接接觸。

例如，一個這樣的方案描述于WO 2015/028407A1。公開了用于使得沉積在基材上的有機層光刻圖案化的方法，其中，屏蔽層設置于有機層上，隨后施加光刻膠層，并且隨后進行光刻圖案化步驟。屏蔽層是水溶性層，其能夠在光刻圖案化之后通過將屏蔽層曝露于水或含水溶液中容易地去除。

然而，采用該方法可能牽涉到水滲透到有機層中的風險，并引起有機半導體層的破壞或降解，例如，載流子遷移下降、形貌變化或界面污染。例如，在有機發光二極管(OLED)領域，所用的大部分有機半導體材料(例如發射層和電子傳遞層)是水敏性的。當使用光刻與水溶性或水基屏蔽層對該層進行圖案化時，水可以滲入OLED堆疊體，導致裝置的劣化，例如，可操作壽命下降、量子發射效率下降、功率效率下降和/或OLED所發出顏色的變化。對于其它的有機半導體制造，可能發生類似的劣化機理，導致例如有機光檢測器或有機光伏電池的效率下降。

發明內容

本發明一些實施方式的目的是提供用于有機層(例如，有機半導體層)光刻圖案化的方法，其中所述方法克服可現有技術的缺點。

上述目的是通過本發明所述的方法實現的。

本發明涉及一種用于基材上有機層光刻圖案化的方法。所述方法包括以下步驟、例如以下步驟順序：在有機層上提供水溶性屏蔽層，在屏蔽層上提供光刻膠層，使得所述光刻膠層光刻圖案化以由此形成圖案化的光刻膠層，使用圖案化的光刻膠層作為掩模對屏蔽層和有機層進行蝕刻，從而由此形成圖案化的屏蔽層和圖案化的有機層，并且隨后去除圖案化的屏蔽層。此外，所述方法包括：在提供水溶性屏蔽層之前，在有機層上提供具有疏水性上表面的疏水性保護層。在本公開的上下文中，疏水性保護層的上表面涉及與有機層相背的表面，所述疏水性保護層設置于該有機層上。

在本發明一些實施方式中，提供水溶性屏蔽層可以包括提供與疏水性保護層直接接觸的水溶性屏蔽層，即，在此之間沒有另外的層。

在發明的實施方式中，去除圖案化的屏蔽層可以包括將圖案化的屏蔽層曝露于水或含水溶液。