[發明專利]極性彈性體微結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201780078835.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN110392938A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: R·G·曼利;K·梅羅特拉;B·J·帕多可;R·瓦迪;N·Z·哲勒夫;朱斌
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張璐;項丹

一種制造極性彈性體的微結構的方法，包括：用包含極性彈性體的電介質材料涂覆基材；用光致抗蝕劑涂覆電介質材料；使光致抗蝕劑通過光掩模暴露于紫外(UV)光，以在光致抗蝕劑上限定圖案；對光致抗蝕劑進行顯影以在光致抗蝕劑上形成圖案；對電介質材料進行蝕刻以將圖案從光致抗蝕劑轉移到電介質材料；以及從經過圖案化的電介質材料移除光致抗蝕劑。

相關專利申請的交叉引用

本申請根據35 U.S.C.§119要求2017年7月5日提交的系列號為62/528,639的美國臨時申請和2016年12月19日提交的系列號為62/436,100的美國臨時申請的優先權權益，本文以每件臨時申請的內容為基礎并將它們全文通過引用的方式納入本文中。

背景技術

晶體管是現代電路中的基本構成要件，并且它們用作信號放大器或開關。一種類型的晶體管是場效應晶體管。場效應是由于施加垂直于半導體表面的電場而使半導體的導電性改變的現象。電場通過裝置中的金屬柵極來施加。

有機場效應晶體管(OFET)是將有機半導體用于其溝道的一種場效應晶體管。已經使用這些裝置實現了低成本、大面積的電子產品和可生物降解的電子器件。在過去十年中，對OFET的關注大大增加。這種關注高漲的原因是多方面的。OFET的性能得到了顯著提高。因此，現今，行業更感興趣將OFET用于目前不能兼容使用a-Si或其他無機晶體管技術的應用。它們的主要技術吸引力之一在于OFET的所有層均可在室溫下沉積和圖案化，這使得它們非常適合在撓性基材上實現低成本、大面積的電子功能。

雖然它們具有具大的潛力，但是生產具有高跨導的OFET一直存在挑戰。這很難用有機材料來實現，因為有機材料具有相對低的載流子遷移率。產生高跨導的一種方式是使用具有高電容的電介質層。最近的研究顯示，極性彈性體可用于制造高電容的電介質層，尤其是展現出雙層電容效應的極性彈性體，例如聚(偏二氟乙烯-共六氟丙烯)(e-PVDF-HFP)。

至今，形成的極性彈性體電介質層是未經圖案化的。電介質層覆蓋摻雜的硅基材的整個表面。該設計僅在基材是導電的情況下起作用，因此其可用作柵電極。否則，無法接近電極。對于那些使用非導電基材和/或要求大表面集成的應用——例如用于LCD和/或OLED顯示器的有機薄膜晶體管(OTFT)，期望對極性彈性體電介質層進行圖案化。

發明內容

可以使用光致抗蝕劑掩模和光學光刻法來對極性彈性體進行圖案化和蝕刻。導電電極也可以沉積在極性彈性體的表面上并圖案化，優選在不使用陰影掩模的情況下進行。還可使用硬掩模材料來對極性彈性體進行圖案化和蝕刻(例如圖案化的金屬電極)。

所述方法提供了多個優點。一個優點在于，它們可用于制造空間上隔離的薄膜晶體管結構和柵極電介質。另一個優點在于，它們可用于在極性彈性體電介質層中制造通孔以在電學上接近下方的導電觸點。

另一個優點在于，所述方法可與現有的制造設施和方法相容。例如，可使用經過證實的光致抗蝕劑掩模技術和材料來實施所述方法。并且，所述方法允許將極性彈性體材料集成到現有的薄膜電子器件制造設施中。

提供本發明內容是為了以簡化的形式介紹在以下具體實施方式中進一步描述的一些概念。本發明內容和背景技術并不旨在標識出所公開的主題的關鍵概念或必要方面，并且它們也不應用于約束或限制權利要求的范圍。例如，不應基于權利要求所述的主題是否包含了發明內容中提到的任何方面或所有方面以及/或者是否解決了背景技術中提到的任何問題來限制權利要求的范圍。

附圖說明

結合附圖公開了優選的實施方式和其他實施方式，其中：

圖1示出了有機場效應晶體管的一個實施方式。

圖2示出了可用于利用光致抗蝕劑掩模對極性彈性體電介質層進行圖案化的示意性過程。

圖3示出了可用于利用金屬掩模對極性彈性體電介質層進行圖案化的示意性過程。