多层并排的高分辨率图案化制造技术

提供了一种器件制作方法，该器件包括：在单个基板上的第一位置处的第一图案化器件层(31)和在第二位置处的第二图案化器件层(32)。该方法包括：在基板上沉积第一夹层(21)；图案化第一夹层(21)，由此去除在第一位置处的第一夹层；沉积第一器件层(31)；沉积第二夹层(22)；图案化第二夹层和下面的层，由此去除在第二位置处的第二夹层和下面的层；沉积第二器件层(32)；以及随后图案化第一器件层和第二器件层以形成在第一位置处的第一图案化器件层和在第二位置处的第二图案化器件层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及高分辨率图案化的领域。更具体地，本专利技术涉及用于多层并排的高分辨率图案化以及用于多个层叠层并排的高分辨率图案化的方法。例如，本专利技术可涉及用于形成不同的有机半导体层的非重叠图案且用于形成包括至少一个有机半导体层的层叠层的非重叠图案的高分辨率方法。专利技术背景对于基于有机半导体制作显示器和成像器，需要一种可靠的和高分辨率的图案化方法。优选地，图案化方法还将允许在基板上图案化不同的有机半导体层或者并排的不同的层叠层，例如用于实现OLED(有机发光二极管)显示器中的多色发射或者成像器中的多色灵敏性。在本领域中已知若干图案化方法。例如，在制作流程中常用于有机电子器件的图案化技术基于阴影掩蔽技术。有机半导体可在蒸镀期间通过使用精细的金属掩膜作为真空系统中的阴影掩模直接图案化。这种技术允许定义具有30微米或更高的数量级的尺寸的特征。然而，这种方法的缺点在于，它不允许非常精确的对准。阴影掩蔽技术的进一步的缺点在于，它需要相当繁琐的硬件维护并且难以扩大至大的基板尺寸。在本领域中还已知附加技术(诸如喷墨印刷)的使用。这可提供与阴影掩蔽类似的分辨率。然而，附加技术不能很好地适用于复杂的层叠层，例如多层叠层。例如，精确对准可能是困难的。在本领域中还已知若干其他图案化流程，诸如举例而言基于自组装的技术，例如包括对预先图案化基板的自旋铸造流程。然而，这种流程需要仔细地选择排斥/吸引的图案化材料用于特定有机活性层。新兴的图案化方法的另一个示例是激光诱导前向转移(LIFT)。然而，在这种流程中，分辨率限于5至10微米并且热传输流程可能劣化有机器件的电特性。以可再现的方式且对大晶片尺寸实现低于10微米的图案分辨率的有前景的技术是光刻。然而，与有机半导体组合使用光刻流程不是直接的，因为在标准光致抗蚀剂内使用的溶剂的大多数以及用于抗蚀剂显影(development)和/或抗蚀剂剥离的溶剂可溶解或损坏有机层。光刻图案化有机层可使用正交处理来实现，其中使用氟化光致抗蚀剂。该方法为标准光刻装置提供微米分辨率。例如，在US 2013/0236999中，描述了一种用于使用正交处理来制作多色OLED器件的方法，其中在单个基板上沉积且并排地图案化多个发光层或层叠层以形成多个发光元件，每一个层发射不同颜色的光。然而，该方法的缺点在于，制造氟化产品是高价的并且处置这些产品还可能是昂贵的和麻烦的。在US 2012/0252150中，描述了一种有机电致发光显示器的制造方法，其中使用标准的常规光致抗蚀剂使用光刻来形成与不同颜色相对应的不同有机电致发光元件。该方法可使用例如第一掩模层，包括水溶性材料、作为第二掩模层的在抗蚀剂液体中不可溶解的材料、以及光致抗蚀剂层的叠层。以此方式，可在降低被在光刻图案化期间使用的液体溶解或损坏的风险的情况下图案化下面的有机化合物层。第一掩模层和第二掩模层可保留并且用于在进一步的步骤(诸如用于形成其他图案化有机化合物层的步骤)中保护图案化有机化合物层。专利技术概述本专利技术的实施例的目的是提供用于借助于光刻手段在基板上并排地形成多个层(诸如有机半导体层)的非重叠图案和/或用于借助于光刻手段在基板上并排地形成不同的层叠层的非重叠图案的方法。以上目的通过根据本专利技术的方法和器件来实现。本专利技术的实施例的优点在于，使用常规光致抗蚀剂材料。本专利技术的实施例的优点在于，例如与本领域中的已知方法相比，由于光刻流程，这些层或层叠层损坏和劣化的风险较低。本专利技术的实施例可有利地用于需要高分辨率的有机电子器件(诸如举例而言，没有滤色片的高清晰度全色显示器、没有滤色片的高清晰度全色光检测器和光检测器阵列、或者具有多个集成有机光检测器和有机发光二极管子像素元件的智能像素或像素阵列)的制作流程。本专利技术涉及一种器件制作方法，该器件包括在基板上(例如，在单个基板上(例如，在毗连的基板上))的第一位置处(例如，在多个第一位置处)的第一图案化器件层以及在第二位置处(例如，在多个第二位置处)的第二图案化器件层。该方法包括：在基板上沉积第一夹层；图案化第一夹层，由此去除在第一位置处(例如，在多个第一位置处)的第一夹层；沉积第一器件层；沉积第二夹层；图案化第二夹层和下面的层，由此去除在第二位置处(例如，在多个第二位置处)的第二夹层和下面的层；沉积第二器件层；以及随后图案化第一器件层和第二器件层以形成在第一位置处(例如，在多个第一位置处)的第一图案化器件层和在第二位置处(例如，在多个第二位置处)的第二图案化器件层。本专利技术的方法可进一步包括在图案化第一器件层和第二器件层之前：沉积第三夹层；图案化第三夹层和下面的层，由此去除在第三位置处(例如，在多个第三位置处)的第二夹层和下面的层；以及沉积第三器件层。这些步骤可重复用于在附加对应位置处形成附加图案化器件层。随后图案化所有器件层，即在所有器件层已经沉积之后，在单个图案化流程中完成器件层的图案化。在本专利技术的实施例中，第一器件层可以是至少两个层的叠层和/或第二器件层可以是至少两个层的叠层和/或第三器件层可以是至少两个层的叠层和/或任何附加器件层可以是至少两个层的叠层。第一器件层、第二器件层、第三器件层、以及任何附加器件层可包括例如电致发光层、光致抗蚀剂层、或者半导体层。例如，第一器件层可包括第一有机半导体层，第二器件层可包括第二有机半导体层，并且第三器件层可包括第三有机半导体层。第一有机半导体层、第二有机半导体层、以及第三有机半导体层可具有实质上不同的材料成分，以例如实现感光性或者以不同光谱的发光。在本专利技术的实施例中，第一夹层、第二夹层、第三夹层、以及任何附加夹层或进一步的夹层可以是可溶于水的层或者可溶于酒精的层。这些夹层可包含聚合物，诸如举例而言聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性纤维素、聚乙二醇、聚甘油、或者普鲁兰多糖(pullullan)，本公开不限于此。这些夹层可进一步包含溶剂，该溶剂包括水和/或酒精。酒精可以是例如不含烷氧基的酒精，诸如举例而言异丙基酒精，本公开不限于此。酒精可以是例如水溶性酒精。该溶剂可以只含水、只含酒精、或者包含水和水溶性酒精的混合物。在本专利技术的实施例中，图案化第一器件层、第二器件层和第三器件层的步骤可包括：设置覆盖第一位置(例如，多个第一位置)、第二位置(例如，多个第二位置)和第三位置(例如，多个第三位置)的图案化光致抗蚀剂层；使用图案化光致抗蚀剂层作为掩模来执行蚀刻步骤，继续蚀刻直至露出基板；以及在水中或者在酒精中溶解第一夹层、第二夹层、以及第三夹层。图案化光致抗蚀剂层可在溶解第一夹层、第二夹层和第三夹层之前去除。作为继续蚀刻直至露出基板的替换方案，可继续蚀刻直至露出第一夹层或者直至露出在不同于多个第一位置的位置处的第一器件层的至少一部分。在本专利技术的实施例中，图案化第一器件层、第二器件层和第三器件层的步骤可包括：沉积进一步的夹层；执行蚀刻步骤直至露出第一夹层；以及在水中或者在酒精中溶解第一夹层。作为继续蚀刻直至露出第一夹层的替换方案，可继续蚀刻直至去除在不同于多个第一位置的位置处的第一器件层的至少一部分。在本专利技术的实施例中，图案化第一器件层、第二器件层和第三器件层的步骤可包括：沉积进一步的夹层；设置覆盖第一位置、第二位置和第三位置(例如，覆盖多个第一位置、多个第二位置和多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件制作方法，所述器件包括：在基板(10)上的第一位置处的第一图案化器件层(311)和在第二位置处的第二图案化器件层(321)，所述方法包括：在所述基板(10)上沉积第一夹层(21)；图案化所述第一夹层(21)，由此去除在所述第一位置处的所述第一夹层；沉积第一器件层(31)；沉积第二夹层(22)；图案化所述第二夹层(22)和下面的层，由此去除在所述第二位置处的所述第二夹层和所述下面的层；沉积第二器件层(32)；以及随后图案化所述第一器件层(31)和所述第二器件层(32)以形成在所述第一位置处的所述第一图案化器件层(311)和在所述第二位置处的所述第二图案化器件层(321)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 EP 14162205.01.一种器件制作方法，所述器件包括：在基板(10)上的第一位置处的第一图案化器件层(311)和在第二位置处的第二图案化器件层(321)，所述方法包括：在所述基板(10)上沉积第一夹层(21)；图案化所述第一夹层(21)，由此去除在所述第一位置处的所述第一夹层；沉积第一器件层(31)；沉积第二夹层(22)；图案化所述第二夹层(22)和下面的层，由此去除在所述第二位置处的所述第二夹层和所述下面的层；沉积第二器件层(32)；以及随后图案化所述第一器件层(31)和所述第二器件层(32)以形成在所述第一位置处的所述第一图案化器件层(311)和在所述第二位置处的所述第二图案化器件层(321)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在图案化所述第一器件层(31)和所述第二器件层(32)之前：沉积第三夹层(23)；图案化所述第三夹层(23)和下面的层，由此去除在第三位置处的所述第二夹层和所述下面的层；以及沉积第三器件层(33)，其中重复这一系列步骤直至获得预定数量的器件层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所有器件层已经沉积之后，在单个图案化流程中完成所有器件层的图案化。4.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一夹层(21)、所述第二夹层(22)、以及所述第三夹层(23)在水中或者在酒精中是可溶解的。5.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一器件层(31)是至少两个层的叠层。6.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第二器件层(32)是至少两个层的叠层。7.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述器件层中的每一个器件层是至少两个层的叠层。8.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述器件层包括电致发光层、光敏层、和/或半导体层。9.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述器件层中的每一个器件层包括不同的有机半导体层。10.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，图案化所述第一器件层(31)和所述第二器件层(32)的步骤包括：设置覆盖所述第一位置和所述第二位置的图案化光致抗蚀剂层(40)；使用所述图案化光致抗蚀剂层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村敦，柯统辉，P·马利诺夫斯基，
申请(专利权)人：IMEC非营利协会，富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：比利时;BE